[0001] L'invention concerne un récipient de gaz, telle une bouteille de gaz, pour stocker
ou distribuer du gaz, lequel est équipé d'un robinet de distribution de gaz permettant
de délivrer le gaz à différents débits sélectionnables par l'utilisateur, et sur lequel
est monté un dispositif électronique de mesure d'autonomie en gaz comprenant un afficheur,
tel un écran numérique, pour afficher des valeurs de débits et d'autonomie en gaz.
[0002] Les personnels soignants exerçant au sein des bâtiments hospitaliers, des unités
d'urgence (SAMU, Services d'intervention incendies...) ou autres, par exemple les
infirmiers/ières, les médecins, les pompiers... sont des utilisateurs réguliers de
récipients de gaz sous pression, en particulier de bouteilles de gaz, notamment de
gaz médicaux, tel l'oxygène ou l'air médical.
[0003] Un tel récipient de gaz est généralement équipé d'un robinet de distribution de gaz
comprenant habituellement des moyens de sélection de débit pour permettre à un utilisateur
de choisir un débit de gaz désiré et un raccord ou prise de sortie de gaz pour délivrer
le gaz au débit de gaz souhaité ayant été sélectionné.
[0004] Avantageusement, le robinet de distribution de gaz est protégé par un capotage ou
chapeau de protection formant une coque protectrice contre les chocs, les salissures
etc... De tels récipients de gaz sont par exemple décrits par
EP-A-3006810,
EP-A-2940370,
EP-A-2937620 et EP-A-29
[0005] Un problème pratique pour les utilisateurs de bouteilles de gaz ou analogues est
qu'ils doivent souvent choisir entre plusieurs bouteilles stockées, par exemple dans
un dépôt ou un véhicule d'intervention, en fonction du patient à traiter et de la
prescription qu'ils doivent faire à ce patient, c'est-à-dire du débit de gaz (e.g.
exprimé en L/min) qu'ils doivent lui administrer pendant une durée déterminé. Par
exemple, un patient peut avoir besoin de 2 L/min d'oxygène pendant une durée de 1
heure.
[0006] Le choix d'une bouteille de gaz à utiliser pour traiter un patient donné doit être
fait par l'utilisateur de manière à que la bouteille choisie puisse servir pendant
toute la durée de traitement souhaitée et au débit sélectionné, c'est-à-dire de sorte
de respecter la prescription faite au patient à traiter.
[0007] Cependant, les différentes bouteilles de gaz n'ont pas toutes la même capacité ou
contenance en gaz et/ou il reste rarement la même quantité de gaz dans les différentes
bouteilles de gaz stockées en un même endroit.
[0008] Actuellement, il est connu d'estimer l'autonomie en gaz d'un récipient de gaz, telle
une bouteille de gaz, c'est-à-dire d'estimer la durée pendant laquelle le récipient
de gaz peut encore fournir du gaz en fonction d'un débit sélectionné par l'utilisateur.
L'estimation d'autonomie se fait généralement au moyen d'un dispositif électronique
comprenant un capteur de pression, lequel est fixé au robinet de distribution de gaz
équipant le récipient de gaz et permet de mesurer la pression du gaz au sein du récipient,
puis de fournir un signal de pression à des moyens de traitement de signal, tel un
microprocesseur, servant à calculer l'autonomie du récipient à partir du signal de
pression fourni et du débit de gaz sélectionné par l'utilisateur. L'autonomie calculée
est ensuite affichée par un écran ou analogue porté par le dispositif électronique.
Ceci est notamment décrit par
WO-A-2005/093377,
EP-A-3440605 ou
EP-A-3421866.
[0009] L'écran d'affichage peut être tactile comme enseigné par
EP-A-3002498. Avantageusement, l'écran d'affichage est situé en position haute pour faciliter
la lecture, comme décrit par
EP-A-3117136.
[0010] Or, ceci implique pour l'utilisateur, qui hésite entre plusieurs bouteilles de gaz,
de devoir actionner le sélecteur de débit du robinet de chaque bouteille pour sélectionner
le débit souhaité et d'attendre que l'autonomie s'affiche sur les écrans d'affichage
des dispositifs électroniques des différentes bouteilles. Ces opérations doivent être
répétées autant de fois que nécessaire lorsque plusieurs débits doivent être évalués.
A la fin, l'utilisateur doit se rappeler de toutes les informations afin de choisir
la bouteille de gaz la plus adaptée.
[0011] Dans certains cas, l'utilisateur doit aussi faire des calculs car certains dispositifs
électroniques affichent une quantité de gaz restant exprimée en litres par exemple,
et ceci ne permet pas de connaître la durée d'utilisation sans opérer un calcul en
prenant en compte le débit de gaz prescrit. Or, on comprend que ceci est fastidieux,
source d'erreurs donc de risques pour les patients, et peut en outre prendre beaucoup
de temps à l'utilisateur alors qu'il n'en dispose pas forcément, notamment lorsqu'il
doit intervenir en urgence/rapidement et/ou s'occuper de plusieurs patients en parallèle.
[0012] Dans ce contexte, le problème qui se pose est de proposer à un utilisateur, typiquement
un personnel soignant, de connaître rapidement et immédiatement l'autonomie d'un récipient
de gaz, typiquement une bouteille de gaz médical, équipé d'un robinet de distribution
et contenant du gaz sous pression, i.e. comprimé (i.e. > 1 bar), et ce, pour plusieurs
débits de gaz différents, sans qu'il n'ait à réaliser le moindre calcul et/ou à manipuler
le sélecteur de débit de gaz pour sélectionner les différents débits qui l'intéressent
parmi la pluralité de débits possibles, c'est-à-dire tous les débits pouvant être
fournis par le robinet équipant le récipient de gaz.
[0013] La solution selon l'invention concerne un récipient de gaz, telle une bouteille de
gaz, équipé d'un robinet de distribution de gaz comprenant, c'est-à-dire sur lequel
est monté, un dispositif électronique de mesure d'autonomie en gaz, dans lequel :
- le robinet de distribution de gaz comprend des moyens de sélection de débit permettant
à un utilisateur de sélectionner un débit de gaz souhaité parmi une pluralité de débits
de gaz sélectionnables, et
- le dispositif électronique comprend :
■ au moins un capteur de pression configuré pour mesurer la pression du gaz contenu
dans le récipient et fournir au moins un signal de pression,
■ des moyens de traitement de signal configurés pour déterminer une pluralité d'autonomies
en gaz à partir au moins du signal de pression fourni par ledit au moins un capteur
de pression et de la pluralité de débits de gaz sélectionnables,
■ des moyens d'affichage de données configurés pour afficher une autonomie en gaz
et une valeur de débit correspondante, et
■ un organe de sélection à actionnement digital activable par un utilisateur,
caractérisé en ce que l'organe de sélection est configuré pour coopérer avec les moyens
de traitement de signal pour afficher successivement sur les moyens d'affichage de
données, en réponse à des actionnements digitaux successifs de l'utilisateur de l'organe
de sélection, les différentes valeurs de débit sélectionnables et les différentes
autonomies correspondantes, chaque valeur de débit étant affichée simultanément à
une autonomie correspondante déterminée pour ladite valeur de débit considérée.
[0014] Autrement dit, selon l'invention, en réponse aux actionnements digitaux successifs
de l'utilisateur de l'organe de sélection, les moyens d'affichage de données affichent
successivement les différentes valeurs de débit sélectionnables et les différentes
autonomies correspondantes sous forme de couples débit/autonomie, chaque couple débit/autonomie
comprenant une valeur de débit et l'autonomie correspondante ayant été déterminée
pour la valeur de débit considérée.
[0015] En appuyant successivement sur l'organe de sélection, l'utilisateur fait donc défiler
sur les moyens d'affichage de données les différents couples débit/autonomie pouvant
être déterminés pour les différents débits possibles sélectionnables, par exemple
des valeurs de débit comprises entre 0 et 30 L/min.
[0016] Il est à souligner que les valeurs d'autonomie en gaz sont exprimées et/ou affichées
sous forme d'une durée d'utilisation possible, par exemple en minutes ou en heures
et minutes.
[0017] Selon le mode de réalisation considéré, le récipient de gaz de l'invention peut comprendre
l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le dispositif électronique est configuré pour afficher successivement les différents
couples débit/autonomie, après des appuis successifs sur l'organe de sélection par
l'utilisateur, lorsqu'il est en état inactif ou passif, c'est-à-dire lorsqu'aucun
débit de gaz n'existe.
- l'organe de sélection est configuré pour coopérer avec les moyens de traitement de
signal de manière à ce que des actionnements digitaux successifs de l'utilisateur
engendrent un défilement et un affichage sur les moyens d'affichage de données des
différentes valeurs de débit (Q) sélectionnables et des différentes autonomies (A)
correspondantes.
- les moyens d'affichage de données sont configurés pour afficher un couple autonomie/débit
comprenant une valeur de débit (Q) et une autonomie (A) correspondante.
- les débits (Q) de gaz sélectionnables sont compris entre 0 L/Min et 30 L/min, de préférence
entre 0 et 25 L/min.
- l'organe de sélection est configuré pour coopérer avec les moyens de traitement de
signal de manière à ce que les actionnements digitaux successifs de l'utilisateur
dudit organe de sélection, engendrent un défilement et un affichage successif des
couples débit/autonomie dans l'ordre croissant des débits. Par exemple, pour les valeurs
de débit suivantes, prises dans l'ordre croissant des débits, à savoir 0.5, 1, 2,
3, 5, 8, 10, 12, 15, 20, 22 et 25 L/min, le premier couple affiché suite au premier
actionnement digital de l'utilisateur comprend le premier débit sélectionnable (e.g.
0.5 L/min), le deuxième couple affiché suite au deuxième actionnement digital de l'utilisateur
comprend le deuxième débit sélectionnable (e.g. 1 L/min), le troisième couple affiché
suite au troisième actionnement digital de l'utilisateur comprend le troisième débit
sélectionnable (e.g. 2 L/min)... et ainsi de suite jusqu'au dernier débit sélectionnable
(e.g. 25 L/min, ici).
- les moyens de traitement de signal sont configurés pour, qu'après affichage du dernier
couple débit/autonomie incluant le débit maximal sélectionnable (i.e. dernier débit
sélectionnable), par exemple ici le débit maximal de 25 L/min, un actionnement digital
supplémentaire de l'utilisateur de l'organe de sélection engendre un affichage, sur
les moyens d'affichage, à nouveau du premier couple débit/autonomie incluant le débit
minimal sélectionnable (e.g. 0.5 L/min), c'est-à-dire que le défilement est opéré
en boucle.
- les moyens de traitement de signal sont configurés pour, qu'après une suspension ou
un arrêt de l'actionnement digital de l'utilisateur de l'organe d'activation (e.g.
bouton ou analogue) pendant une durée donnée, par exemple une durée supérieure ou
égale à 3 secondes, typiquement entre 3 et 20 secondes, par exemple entre 5 et 10
secondes, l'affichage des couples débit/autonomie est réinitialisé de manière à ce
que tout nouvel actionnement digital de l'utilisateur de l'organe d'activation engendre
un affichage, sur les moyens d'affichage, du premier couple débit/autonomie incluant
le débit minimal sélectionnable (e.g. 0.5 L/min).
- les moyens d'affichage de données comprennent un écran d'affichage.
- le dispositif électronique comprend un boitier externe portant les moyens d'affichage
de données et contenant les moyens de traitement de signal.
- le robinet de distribution de gaz comprend en outre un raccord de sortie de gaz pour
délivrer le gaz au débit de gaz souhaité sélectionné par lesdits moyens de sélection
de débit.
- les moyens de traitement de signal comprennent au moins un microprocesseur, de préférence
un microcontrôleur.
- l'organe de sélection à actionnement digital comprend une touche, un bouton de sélection
ou analogue.
- le récipient est une bouteille de gaz sous pression, i.e. une bonbonne de gaz.
- le récipient comprend un corps de récipient délimitant un volume ou compartiment interne
contenant un gaz ou mélange gazeux comprimé, c'est-à-dire sous pression (> 1 atm).
- le corps de récipient comprend un volume interne ayant un volume inférieur ou égal
à 50 L (équivalent en eau).
- le corps de récipient a une forme cylindrique, de préférence une forme en ogive.
- le corps de récipient comprend un col comportant un orifice de sortie en communication
fluidique avec le volume interne.
- le robinet de distribution de gaz est fixé au col du corps de récipient.
- le col du corps de récipient est en matériau(x) métallique(s), en particulier en acier
ou en alliage d'aluminium, ou en matériau(x) composite(s).
- le gaz ou mélange gazeux stocké dans le volume interne du récipient de gaz est de
l'oxygène, de l'air, un mélange NO/N2, un mélange He/O2, O2/N2O ou tout autre gaz, en particulier tout autre gaz médical.
- le robinet de distribution de gaz comprend des moyens de détente de gaz intégrés,
c'est-à-dire qu'il s'agit d'un robinet à détendeur intégré (RDI).
- les moyens de détente de gaz comprennent un clapet de détente et un siège de clapet.
- le gaz ou mélange gazeux est comprimé à une pression inférieure ou égale à 350 bar
abs, typiquement moins de 300 bar abs.
- le robinet de distribution de gaz est en alliage de cuivre, en particulier en laiton,
ou en acier, ou les deux.
- les moyens de sélection de débit permettent à un utilisateur de sélectionner un débit
de gaz souhaité parmi une pluralité de débits de gaz sélectionnables compris entre
0 L/Min et 30 L/min, de préférence entre 0.5 L/Min et 25 L/min.
- les moyens de sélection de débit permettent de sélectionner un débit de gaz souhaité
parmi de 5 à 30 débits de gaz différents, de préférence entre 8 et 25 débits de gaz
différents, par exemple de 10 à 20 débits de gaz différents.
- les moyens de sélection de débit permettent de sélectionner un débit de gaz souhaité
parmi une pluralité de débits de gaz sélectionnables comprenant au moins une partie
des valeurs de débit suivantes : 0.5, 1, 1.5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15,
20, 22 et 25 L/min.
- il comprend des moyens de mémorisation, telle une mémoire flash ou autre, permettant
de mémoriser la pluralité de valeurs de débit et/ou de pression.
- les moyens de sélection de débit comprennent un sélecteur de débit rotatif qui est
manipulable/actionnable par l'utilisateur.
- le sélecteur de débit rotatif est de type volant rotatif.
- les moyens de traitement de signal comprennent une carte électronique.
- de préférence la carte électronique porte ledit au moins un microprocesseur, de préférence
un microcontrôleur.
- le microcontrôleur met en œuvre au moins un algorithme.
- avantageusement, la carte électronique porte en outre ledit au moins un capteur de
pression servant à mesurer la pression du gaz au sein du récipient.
- avantageusement, la carte électronique comprend en outre ledit au moins un capteur
de température servant à mesurer la température ambiante et/ou du gaz et à fournir
au moins un signal de température.
- le dispositif électronique comprend un capteur de température du gaz pour mesurer
la température du gaz, c'est-à-dire configuré pour déterminer la température du gaz
contenu dans le récipient de gaz sous pression.
- le dispositif électronique comprend un capteur de température ambiante pour mesurer
la température ambiante, c'est-à-dire configuré pour déterminer la température de
l'environnement (i.e. air) situé autour du dispositif électronique ou dans le boitier
dudit dispositif électronique.
- le dispositif électronique comprend par ailleurs un capteur de position pour déterminer
la position des moyens de sélection de débit, c'est-à-dire configuré pour déterminer
le débit de gaz choisi par l'utilisateur à partir d'une détermination de la position
angulaire d'un sélecteur rotatif, tel un volant rotatif.
- le capteur de pression est couplé au capteur de température de gaz de manière à fournir
au moins un signal de pression du gaz corrélé, associé ou correspondant à une température
de gaz mesurée à l'instant de la mesure de pression.
- le capteur de pression est associé à un capteur de température du gaz de manière à
fournir aux moyens de traitement de signal, un signal de pression correspondant ou
associé à une température de gaz mesurée.
- les moyens de traitement de signal sont configurés pour déterminer une autonomie en
gaz à partir dudit d'au moins un signal de pression fourni par le capteur de pression,
d'au moins un signal de température de gaz fourni par le capteur de température de
gaz, d'au moins un signal de température ambiante fourni par le capteur de température
ambiante et d'au moins un débit de gaz correspondant à une position du sélecteur de
débit.
- le robinet de gaz comprend un corps de robinet traversé par un circuit de gaz, c'est-à-dire
un ou plusieurs conduits de gaz.
- le circuit de gaz relie fluidiquement le volume interne du récipient de gaz à la prise
de sortie de gaz, i.e. raccord de sortie de gaz servant à fournir le gaz.
- les moyens de détente de gaz sont agencés sur le circuit de gaz.
- ledit au moins un capteur de pression est relié au circuit de gaz en amont desdits
moyens de détente de gaz, c'est-à-dire dans la partie du circuit de gaz soumis à la
haute pression de gaz car en communication fluidique avec le volume interne du récipient.
- ledit au moins un capteur de pression est configuré pour mesurer la pression du gaz
contenu dans le récipient via une prise de pression opérée sur le circuit de gaz dans
la partie du circuit de gaz soumis à la haute pression de gaz.
- le microprocesseur, typiquement un microcontrôleur, met en œuvre au moins un algorithme
permettant de calculer une ou des autonomies en gaz à partir de signaux de mesure
de pression, de température du gaz, de température ambiante et d'une ou plusieurs
valeurs représentatives de la position du sélecteur de débit.
- les moyens d'affichage de données comprennent un écran numérique, par exemple un écran
à LED, à cristaux liquides (LCD), à segments ou autre.
- le dispositif électronique comprend un boitier externe portant les moyens d'affichage
de données, de préférence un écran encastré dans l'une des parois dudit boitier, typiquement
la paroi supérieure dudit boitier externe.
- les moyens d'affichage de données sont reliés électriquement aux moyens de traitement
de signal.
- le dispositif électronique comprend un boitier externe contenant les moyens de traitement
de signal.
- il comprend des moyens de fourniture de courant électrique reliés électriquement,
directement ou indirectement, aux moyens de traitement de signal, à au moins un capteur
et/ou aux moyens d'affichage pour les alimenter directement ou indirectement en courant
électrique.
- les moyens de fourniture de courant électrique comprennent une (ou plusieurs) pile
ou batterie électrique, de préférence ayant une autonomie électrique d'au moins 2
ans, de préférence au moins 5 ans, idéalement environ 10 ans.
- le boitier externe est en matériau rigide, de préférence en métal ou en polymère.
- le boitier externe forme une carcasse protégeant les composants qui s'y trouvent,
tel que les moyens de traitement de signal, le ou les capteurs, les moyens de fourniture
de courant électrique...
- les valeurs de débits de gaz affichées sont préférentiellement exprimées en L/min.
- l'autonomie est exprimée préférentiellement en heures et minutes ou en minutes.
- l'autonomie affichée pour chaque débit sélectionnable est une durée, i.e. temps d'utilisation
estimé.
- les valeurs d'autonomie en gaz et les valeurs de débit de gaz correspondantes sont
affichées sous forme de couples de valeurs autonomie/débit.
- le robinet de distribution de gaz est protégé par un capotage ou chapeau de protection
formant une coque protectrice contre les chocs, les salissures...., de préférence
en polymère ou en métal ou alliage métallique.
- le capotage de protection comprend au moins une poignée de portage et/ou un système
d'accrochage à un support, notamment à un barreau de lit d'hôpital ou analogue.
- le dispositif électronique de mesure d'autonomie en gaz est fixé au robinet et le
capotage de protection comprend au moins une ouverture dans laquelle est logé le dispositif
électronique.
[0018] L'invention concerne aussi une utilisation du récipient de gaz selon l'invention,
typiquement une bouteille de gaz, pour stocker ou distribuer du gaz, en particulier
des gaz médicaux, tel que de l'oxygène, de l'air, un mélange NO/N
2, un mélange He/O
2, O
2/N
2O ou autre.
[0019] Par ailleurs, l'invention concerne aussi un ensemble de ventilation de patient comprenant
un récipient de gaz, telle une bouteille de gaz, selon l'invention, une interface
respiratoire pour fournir du gaz à un patient, et un conduit flexible reliant ledit
récipient à ladite interface respiratoire. De préférence, l'interface respiratoire
est un masque respiratoire ou analogue.
[0020] L'invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante,
faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux figures annexées parmi
lesquelles :
Fig. 1 schématise un mode de réalisation d'un récipient de gaz selon l'invention,
Fig. 2 illustre l'affichage d'un premier couple autonomie/débit de gaz selon l'invention,
et
Fig. 3 illustre l'affichage d'un second couple autonomie/débit de gaz selon l'invention.
Fig. 1 schématise un mode de réalisation d'un récipient de gaz 1 selon l'invention,
à savoir ici une bouteille ou bonbonne de gaz à corps cylindrique en acier ou alliage
d'aluminium, équipé d'un robinet de distribution de gaz 2, aussi appelé vanne, sur
lequel est monté un dispositif électronique 3 d'affichage de l'autonomie et du débit
de gaz comprenant des moyens d'affichage 34 de données, par exemple un écran numérique
4, par exemple de type LCD à segments.
[0021] Le robinet de distribution de gaz 2 comprend un corps en laiton par exemple, qui
est traversé par un circuit interne de gaz, c'est-à-dire un ou plusieurs passages,
conduits ou canaux de gaz, en communication fluidique avec le volume interne 10 du
récipient de gaz 1.
[0022] Le robinet de distribution de gaz 2 comprend des moyens de sélection de débit 5,
à savoir ici un volant rotatif ou analogue, permettant à un utilisateur, tel qu'un
personnel soignant, de sélectionner un débit de gaz souhaité parmi une pluralité de
débits de gaz sélectionnables, de préférence une douzaine de débits possibles compris
entre 0 et 25 L/min, par exemple les débits suivants : 0.5, 1, 2, 3, 5, 8, 10, 12,
15, 20, 22 et 25 L/min. Le débit de gaz est fourni à l'utilisateur par une prise ou
raccord de sortie de gaz 6, c'est-à-dire un embout ou analogue.
[0023] Il peut aussi être prévu une seconde prise de sortie de gaz 8, dite prise crantée,
permettant le raccordement fluidique spécifique d'un appareil de ventilation ou analogue
par exemple.
[0024] Par ailleurs, le robinet 2 de distribution de gaz comprend aussi des moyens de détente
7 de gaz intégrés, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un robinet 2 à détendeur intégré (RDI),
permettant d'opérer une réduction de la pression du gaz depuis la pression à laquelle
il se trouve dans le volume ou compartiment interne 10 du récipient de gaz 1, appelée
haute pression, typiquement une pression pouvant atteindre 350 bar abs, jusqu'à sa
pression d'utilisation, appelée basse pression, qui est en générale inférieure à 10
bar abs, par exemple de l'ordre de 4 bars abs ou moins.
[0025] Les moyens de détente de gaz 7 comprennent habituellement un clapet de détente et
un siège de clapet (non montrés) coopérant l'un avec l'autre pour réduire la pression
du gaz.
[0026] Les moyens de détente de gaz 7 sont agencés sur le circuit interne de gaz, c'est-à-dire
un ou plusieurs passages, conduits ou canaux de gaz, traversant le corps du robinet
2 et mettant en communication fluidique le volume interne 10 du récipient de gaz 1
et la prise de sortie de gaz 6 servant à délivrer le gaz au débit de gaz souhaité
sélectionné par l'utilisateur par actionnement des moyens de sélection de débit 5.
[0027] La partie du circuit de gaz située en amont des moyens de détente de gaz 7 est soumise
à la haute pression, c'est-à-dire à la pression régnant dans le volume interne 10
du récipient 1, alors que celle située en aval des moyens de détente de gaz 7 est
soumise à la basse pression, c'est-à-dire à la pression du gaz après détente.
[0028] Le dispositif électronique 3 comprend quant à lui un capteur de pression 31 servant
à mesurer la pression du gaz au sein du récipient 1 et fournir au moins un signal
de pression, et des moyens de traitement de signal 32, telle une carte électronique
à microcontrôleur, pour déterminer au moins une autonomie en gaz à partir du des signaux
de pression fournis par le capteur de pression 31 et d'au moins un débit de gaz, et
préférentiellement d'une température mesurée par un capteur de température 33 agencé
de manière à mesurer la température ambiante, c'est-à-dire de l'environnement alentour
du dispositif 3, et/ou une température interne au dispositif 3. En effet, la température
à l'intérieur du dispositif 3 correspond à la température ambiante et ses variations
reflètent les variations de la température ambiante, i.e. de l'air ambiant.
[0029] Préférentiellement, le capteur de pression 31 est couplé au capteur de température
de gaz de manière à fournir au moins un signal de pression du gaz corrélé, associé
ou correspondant à une température de gaz mesurée à l'instant de la mesure de pression.
[0030] Le dispositif électronique 3 comprend aussi un capteur de position pour déterminer
la position des moyens de sélection de débit 5, typiquement un sélecteur rotatif,
c'est-à-dire que le capteur de position est configuré pour déterminer le débit de
gaz choisi par l'utilisateur à partir d'une détermination de la position angulaire
du sélecteur rotatif, tel un volant rotatif.
[0031] Le capteur de pression 31 est préférentiellement relié à la partie du circuit de
gaz du corps de robinet qui est située en amont des moyens de détente de gaz 7, laquelle
est soumise à la haute pression gazeuse. De préférence, le capteur de pression 31
comprend ou est associé à un capteur de température du gaz intégré permettant de fournir
un signal de pression relatif à la température du gaz mesurée à l'instant de la mesure
de pression.
[0032] De préférence, le capteur de pression 31 et les moyens de traitement de signal 32,
telle une carte électronique à microcontrôleur, sont agencés dans un boitier rigide
30, par exemple en polymère ou en métal.
[0033] Sont également prévus des moyens d'affichage de données 34, tel un écran numérique
4, permettant d'afficher des informations utiles à l'utilisateur, en particulier l'autonomie
en gaz calculée par les moyens de traitement de signal 32 et le débit de gaz correspondant,
comme expliqué ci-après.
[0034] L'écran numérique 4 est porté par le boitier rigide 30. Il est prévu en outre des
moyens de fourniture de courant électrique reliés électriquement, directement ou indirectement,
aux différents composants requérant de l'électricité pour fonctionner, notamment aux
moyens de traitement de signal 32, aux capteur 31, 33, aux moyens d'affichage 34 du
boitier rigide 30 de manière à les alimenter directement ou indirectement en courant
électrique et ainsi permettre leur fonctionnement. Avantageusement, les moyens de
fourniture de courant électrique comprennent une pile électrique ayant avantageusement
une autonomie électrique d'au moins 5 ans, idéalement d'environ 10 ans.
[0035] Les moyens de traitement de signal 32 sont configurés pour déterminer des autonomies
en gaz à partir du signal de pression fourni par le capteur de pression 31 et de la
pluralité de débits de gaz sélectionnables, et préférentiellement aussi des températures
mesurées, par exemple température ambiante et/ou du gaz.
[0036] Dit autrement, les moyens de traitement de signal 32 déterminent des couples débits/autonomies
à partir au moins du signal de pression et des différents débits possibles, de préférence
compris entre 0 et 25 L/min, par exemple les débits suivants : 0.5, 1, 2, 3, 5, 8,
10, 12, 15, 20, 22 et 25 L/min. A chaque débit correspond une autonomie donnée, calculée
à partir dudit débit et de la pression de gaz mesurée, voire d'un ou d'autres paramètres
(i.e. températures...).
[0037] Selon la présente invention, il est aussi prévu un organe de sélection 9 à actionnement
digital activable par un utilisateur, tel un bouton ou une touche. Cet organe de sélection
9 est préférentiellement agencé à côté de l'écran 4 des moyens d'affichage de données
34, comme illustré sur Fig. 1 à Fig. 3.
[0038] Plus précisément, l'organe de sélection 9, c'est-à-dire un bouton ou analogue, est
configuré pour coopérer avec les moyens de traitement de signal 32 et les moyens d'affichage
de données 34 pour afficher successivement, c'est-à-dire faire défiler, en réponse
à des actionnements digitaux successifs de l'utilisateur de l'organe de sélection
9, les différentes valeurs de débit sélectionnables et les différentes autonomies
correspondantes, chaque valeur de débit étant affichée simultanément à une autonomie
correspondante déterminée pour ladite valeur de débit considérée, c'est-à-dire que
l'écran 4 affiche successivement des couples autonomie/débit, comme illustré sur Fig.
2 et Fig. 3.
[0039] En d'autres termes, les moyens de traitement de signal 32 permettent d'estimer l'autonomie
en gaz, i.e. durée d'utilisation possible du récipient 1, pour chaque débit sélectionnable
par les moyens de sélection de débit 5 et la pression du gaz mesurée. Ces couples
comprenant une autonomie estimée et un débit de gaz correspondant sont alors affichés
successivement sur l'écran 4 lorsque l'utilisateur appuie à plusieurs reprises sur
l'organe de sélection 9, i.e. un bouton ou analogue, c'est-à-dire lorsque l'utilisateur
commande un défilement des différents couples autonomie/débit obtenus pour la pression
de gaz mesurée, voire d'autres données, tel une ou des températures.
[0040] Pour ce faire, les moyens de traitement de signal 32 comprennent une carte électronique
à microprocesseur(s) recevant des signaux de mesure du capteur de pression 31 et du
capteur de température du gaz qui lui est associé, et du capteur de température 33
de température ambiante ou équivalente, lorsque le récipient 1 est utilisé. Ces signaux
de mesure de pression et de température sont traités par un ou plusieurs algorithmes
mis en œuvre par le ou les microprocesseurs de la carte électronique.
[0041] L'autonomie en gaz est exprimée en temps d'utilisation possible, typiquement en heures
et minutes ou simplement en minutes.
[0042] D'une façon générale, l'autonomie en gaz (A) déterminée et la valeur de débit de
gaz (Q) correspondante sont affichées en couple, comme illustré sur les Fig. 2 et
Fig. 3.
[0043] En d'autres termes, en appuyant plusieurs fois de suite sur le bouton 9, l'utilisateur
obtient un affichage sur l'écran 4, successivement de toutes les valeurs d'autonomie
(A) possibles associées à tous les débits (Q) de gaz correspondants qui défilent en
couples autonomie/débit sur l'écran 4 suite aux actionnements digitaux, i.e. appuis
successifs, du bouton 9 par l'utilisateur.
[0044] Ainsi, le personnel désirant utiliser une bouteille de gaz 1, est en mesure de choisir
la bouteille qui lui convient le mieux, sans faire de calcul, ni de manipulations
compliquées mais en faisant simplement défiler les différents couples autonomie/débit
correspondant à la pression de gaz mesurée.
[0045] Dans le mode de réalisation des Fig. 2 et Fig. 3, le débit et l'autonomie sont affichés
l'un au-dessus de l'autre sur l'écran 4 ; toutefois, ils pourraient aussi être affichés
l'un à côté de l'autre, ou autre.
[0046] De préférence, les couples débit/autonomie sont affichés successivement en en prenant
les débits dans leur ordre croissant, c'est-à-dire qu'on affiche d'abord le débit
le plus faible, par exemple 0,5 L/Min, puis les autres débits, de manière croissante,
lors des différents actionnements du bouton 9 par l'utilisateur, par exemple 1, puis
2, puis 3, .... et enfin 25 L/min, en reprenant l'exemple donné ci-dessus.
[0047] Préférentiellement, lorsque l'utilisateur arrête d'appuyer sur le bouton 9, le défilement
se réinitialise après un délai donné, par exemple après quelques secondes, par exemple
après 3 secondes à 10 secondes. Un nouvel appui sur le bouton 9, après ce délai donné,
affichera à nouveau le couple débit/autonomie pour le débit le plus faible sélectionnable.
[0048] Les autonomies (A) de gaz par rapport aux débits (Q) possibles peuvent être calculées
de la façon suivante à partir de la pression du gaz dans le récipient 1 mesurée par
le capteur de pression 31. Cette pression peut être interprété comme un volume de
gaz disponible grâce à la loi de Gay Lussac :

où :
- Patm désigne la pression atmosphérique (i.e. 1 bar abs = 1 atm)
- Vgaz désigne le volume de gaz disponible
- Pgaz désigne la pression du gaz dans le récipient, i.e. pression haute
- Vcyl désigne le volume interne du récipient de gaz
[0049] Le volume de gaz disponible est alors :

[0050] Pgaz est calculé à partir des mesures directes opérées par le capteur de pression 31 et
le capteur de température 33, qui permettent d'estimer une valeur de pression du gaz.
[0051] Pour chaque débit Q, on peut alors calculer une autonomie A en gaz correspondante,
comme illustré dans le Tableau 1 pour les 12 débits (Q) susmentionnés.
Exemple
[0052] Un patient donné a besoin d'une prescription de 2 L/min d'oxygène pendant 30 minutes.
[0053] Un utilisateur, i.e. personnel soignant, doit dès lors lui fournir ce gaz selon la
prescription médicale convenant à ce patient. Pour ce faire, il dispose de deux bouteilles
1 de gaz comprenant des quantités différentes d'oxygène, à savoir 200 L pour l'une
et 1000 L pour l'autre, mais des pressions de gaz différentes. Par exemple, dans le
cas d'une bouteille :
- de type B10 (i.e. de contenance de 10L en équivalent eau), 200 L de gaz correspondent
à une pression de l'ordre de 20 bar ab, alors que 1000 L de gaz correspondent à une
pression de l'ordre de 100 bar ab.
- de type B5 (i.e. de contenance de 5L en équivalent eau), 200 L de gaz correspondent
à une pression de l'ordre de 40 bar ab, alors que 1000 L de gaz correspondent à une
pression de l'ordre de 200 bar ab.
[0054] Chaque bouteille 1 est équipée d'un dispositif électronique 3 de mesure d'autonomie
en gaz comprenant un écran 4 d'affichage selon l'invention, comme schématisé en Fig.
1.
[0055] Dans cet état passif, l'utilisateur voit, pour faire son choix, soit la quantité
de gaz disponible en litres, soit la pression du gaz, selon le cas, qui s'affiche
sur le dispositif électronique 3 de chaque bouteille de gaz 1. Dans un autre mode
de réalisation, on peut prévoir d'afficher les deux, i.e. quantité (en L) et pression
(en bar).
[0056] Toutefois, dans un cas comme dans l'autre, l'utilisateur, tel un personnel soignant,
ne peut savoir combien de temps et à quel débit chaque bouteille 1 peut être utilisée.
[0057] Grâce au dispositif électronique équipant les bouteilles de gaz 1 selon la présente
invention, l'utilisateur peut facilement savoir si quelle bouteille peut être utilisée
combien de temps et à quel débit en appuyant simplement plusieurs fois de suite sur
le bouton 9 pour faire défiler les différents couples débit/autonomie, lesquels s'affichent
alors, les uns après les autres, sur l'écran 4 du dispositif électronique 3, comme
schématisé en Fig. 2 et Fig. 3.
[0058] Ainsi, les couples débit/autonomies que l'utilisateur peut faire défiler en activant
le bouton 9 et qui s'y affichent alors successivement sur l'écran 4 de chaque bouteille
de gaz 1 sont par exemple ceux donnés dans le Tableau 2 ci-après.
Tableau 2
| Couples débit/autonomie s'affichant sur l'écran de la bouteille avec 1000L |
Couples débit/autonomie s'affichant sur l'écran de la bouteille avec 200L |
| 0,5 L/min |
2000 min |
0,5 L/min |
400 min |
| 1 L/min |
1000 min |
1 L/min |
200 min |
| 2 L/min |
500 min |
2 L/min |
100 min |
| 3 L/min |
333 min |
3 L/min |
67 min |
| 5 L/min |
200 min |
5 L/min |
40 min |
| 8 L/min |
125 min |
8 L/min |
25 min |
| 10 L/min |
100 min |
10 L/min |
20 min |
| 12 L/min |
83 min |
12 Umin |
17 min |
| 15 L/min |
67 min |
15 L/min |
13 min |
| 20 L/min |
50 min |
20 Umin |
10 min |
| 22 L/min |
45 min |
22 L/min |
9 min |
| 25 L/min |
40 min |
25 L/min |
8 min |
[0059] Dans Tableau 2, les durées sont affichées en minutes. Cependant, ces durées peuvent
être également affichées en heures et en minutes.
[0060] Ainsi, l'utilisateur peut connaître rapidement et immédiatement l'autonomie de chaque
récipient de gaz, i.e. chaque bouteille de gaz médical 1, pour les différents débits
de gaz possibles, et ce, sans qu'il n'ait à réaliser le moindre calcul et/ou à manipuler
le sélecteur de débit de gaz pour sélectionner les différents débits qui l'intéressent
parmi la pluralité de débits possibles.
[0061] Il peut alors décider quelle bouteille 1 utiliser pour traiter le patient considéré,
notamment en fonction de la prescription à appliquer.
[0062] Le récipient de gaz sous pression, en particulier une bouteille de gaz, selon l'invention
est particulièrement adapté à une utilisation pour stocker et/ou distribuer du gaz
de qualité médicale, à savoir un gaz pur ou un mélange gazeux.
1. Récipient de gaz (1) équipé d'un robinet de distribution de gaz (2) comprenant un
dispositif électronique (3) de mesure d'autonomie en gaz, dans lequel :
- le robinet de distribution de gaz (2) comprend des moyens de sélection de débit
(5) permettant à un utilisateur de sélectionner un débit de gaz souhaité parmi une
pluralité de débits de gaz sélectionnables, et
- le dispositif électronique (3) comprend :
■ au moins un capteur de pression (31) configuré pour mesurer la pression du gaz contenu
dans le récipient (1) et fournir au moins un signal de pression,
■ des moyens de traitement de signal (32) configurés pour déterminer une pluralité
d'autonomies en gaz à partir au moins du signal de pression fourni par ledit au moins
un capteur de pression (31) et de la pluralité de débits de gaz sélectionnables,
■ des moyens d'affichage de données (34) configurés pour afficher une autonomie et
une valeur de débit correspondante, et
■ un organe de sélection (9) à actionnement digital activable par un utilisateur,
caractérisé en ce que l'organe de sélection (9) est configuré pour coopérer avec les moyens de traitement
de signal (32) pour afficher successivement sur les moyens d'affichage de données
(34), en réponse à des actionnements digitaux successifs de l'utilisateur de l'organe
de sélection (9), les différentes valeurs de débit (Q) sélectionnables et les différentes
autonomies (A) correspondantes, chaque valeur de débit (Q) étant affichée simultanément
à une autonomie (A) correspondante déterminée pour ladite valeur de débit considérée.
2. Récipient de gaz selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe de sélection (9) est configuré pour coopérer avec les moyens de traitement
de signal (32) de manière à ce que des actionnements digitaux successifs de l'utilisateur
engendrent un défilement et un affichage sur les moyens d'affichage de données (34)
des différentes valeurs de débit (Q) sélectionnables et des différentes autonomies
(A) correspondantes, de préférence les moyens d'affichage de données (34) sont configurés
pour afficher un couple autonomie/débit comprenant une valeur de débit (Q) et une
autonomie (A) correspondante.
3. Récipient de gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les débits (Q) de gaz sélectionnables sont compris entre 0 L/Min et 30 L/min, de
préférence entre 0 et 25 L/min.
4. Récipient de gaz selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le dispositif électronique (3) comprend en outre :
- un capteur de température du gaz pour mesurer la température du gaz,
- un capteur de température ambiante (33) pour mesurer la température ambiante, et/ou
- un capteur de position pour déterminer la position des moyens de sélection de débit
(5).
5. Récipient de gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'affichage de données (34) comprennent un écran d'affichage (4).
6. Récipient de gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de sélection (9) est configuré pour coopérer avec les moyens de traitement
de signal (32) de manière à ce que les actionnements digitaux successifs de l'utilisateur
dudit organe de sélection (9) engendrent un défilement et un affichage successif des
couples débit/autonomie dans l'ordre croissant des débits.
7. Récipient de gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de traitement de signal (32) sont configurés pour, qu'après affichage
du dernier couple débit/autonomie incluant le débit maximal sélectionnable, un actionnement
digital supplémentaire de l'utilisateur de l'organe de sélection (9) engendre un affichage,
sur les moyens d'affichage (34), à nouveau du premier couple débit/autonomie incluant
le débit minimal sélectionnable.
8. Récipient de gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de traitement de signal (32) sont configurés pour, qu'après une suspension
ou un arrêt de l'actionnement digital de l'utilisateur de l'organe d'activation (9)
pendant une durée donnée, l'affichage des couples débit/autonomie est réinitialisé
de manière à ce que tout nouvel actionnement digital de l'utilisateur de l'organe
d'activation (9) engendre un affichage, sur les moyens d'affichage (34), du premier
couple débit/autonomie incluant le débit minimal sélectionnable.
9. Récipient de gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de sélection (9) à actionnement digital comprend une touche ou un bouton
de sélection.
10. Utilisation du récipient de gaz (1) selon l'une des revendications précédentes pour
stocker ou distribuer du gaz, de préférence le récipient est une bouteille de gaz.