<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS AUX DETECTEURS THERMOSTATIQUES D'INCENDIE.
On sait que le procédé le plus couramment utilisé pour détec- ter un commencement d'incendie consiste à établir des appareils sensibles à l'élévation de température provoquée par la combustion. Dans la forme la plus simple un détecteur d'incendie du genre en question comporte un élément déformable sous l'influence de la température et qui', lorsque sa température propre atteint une limite déterminée, établit un circuit électrique d'alarme ou d'e déclencement, ou bien au contraire interrompt un circuit électrique dis- posé de manière à fonctionner normalement avec passage permanent d'un cou- rant faible.
L'inconvénient des détecteurs thermostatiques purs est qu'ils doivent être réglés pour ne pas fonctionner à la plus haute température sus- ceptible d'être atteinte de façon normale dans les locaux où ils se trouvent.
Ils doivent donc être prévus pour ne comporter aucun risque de fonctionnement par les plus chaudes journées d'été, de telle sorte qu'en hiver l'échauffe- ment nécessaire pour les mettre en action est excessivement important. Pour prendre un exemple concret, un détecteur thermostatique, placé au plafond d'un local mal protégé du soleil, peut exiger une température de réglage de l'ordre de 60 à 80 pour ne pas déterminer d'alarme intempestive. Par temps d'hiver froid, quand la température normale dans le local est de l'ordre de 0 ,il faudra donc avant qu'il ne fonctionne que réchauffement auquel il est Soumis élève sa température de 60 à 80 C, tandis qu'en été une élévation de température de l'ordre de 10 à 30 C pourra être suffisante.
On conçoit que le fonctionnement n'est donc pas le même en été qu'en hiver, ce qui con- stitue un inconvénient grave et peut dans bien des cas-provoquer des alarmes tardives.
Pour remédier à cet inconvénient on a imaginé des détecteurs dits thermovélocimétriques et qui sont sensible à la rapidité d'élévation
<Desc/Clms Page number 2>
de leur température. Ils peuvent par exemple répondre à des vitesses d'échauffement correspondant à 5 C par minute et cela bien àvantque leur température propre se soit élevée de façon anormale. Pour reprendre l'exemple plus haut, dans le local se trouvant à 0 C en hiver, un détecteur thermovélocimétrique peut parfaitement fonctionner quand sa température atteint environ 10 à 15 C, si la vitesse de l'échauffement a été telle qu'elle ait dépassé 5 C par minute.
De tels détecteurs assurent donc une rapidité de fonctionnement bien supérieure à celle des détecteurs thermostatiques purs, mais ils ont par contre l'inconvénient de ne pas répondre à un échauffement très lent, par exemple de l'ordre de 10 par heure. Il en résulte qu'un incendie qui prend naissance loin du détecteur peut atteindre des proportions considérables avant de parvenir à faire fonctionner celui-ci. Pour cette raison, on emploie le plus souvent les détecteurs thermovélocimétriques en combinaison avec des détecteurs thermostationes purs afin d'augmenter la sécurité.
La combinaison précitée laisse toutefois subsister 1'inconvénient du détecteur thermostatique pur de ne répondre à 1-'échauffement que lorsque sa température est devenue supérieure à la plus forte température normale à laquelle il puisse se trouver. En d'autres termes, le détecteur thermostatique comble la lacune de fonctionnement du détecteur thermovélocimétrique auquel il est associé, mais il la comble mal.
La présente invention vise à permettre de réaliser un déted- teur thermostatique dans lequel le réglage de la température de fonctionnement varie avec la température moyenne de la période de l'année dans laquelle on se trouve.
Le détecteur suivant l'invention est essentiellement remarquable en ce qu'il est compensé par un organe thermostatique suffisamment calorifugé pour être pratiquement insensible à des variations de température ambiante dépassant une vitesse d'échauffement de l'ordre d9une fraction de degré C par heure.
Dans ces conditions on conçoit que l'élément thermostatique calorifugé se trouve à une température qu'on peut considérer comme la moyenne de température ambiante envisagée sur plusieurs heures, voire meme sur plusieurs jours. L'état de cet élément thermostatique n'est donc nullement affecté par un commencement d'incendie couvant depuis un temps très long, par exemple une journée. Par contre il répond aux variations saisonnières de la température ambiante, c'est-à-dire qu'il modifie en quelque sorte le réglage de l'élément thermostatique exposé en fonction de la température saisonnière régnant dans le local protégé.
On conçoit ainsi que finalement le détecteur suivant l'invention peut arriver à répondre à une élévation de température anormale d'une façon identique quelle que soit l'époque de 1-'année à laquelle on se trouve et quelles que soient les conditions météorologiques.
Dans la forme d'exécution préférée de l'invention, l'élément thermostatique compensateur est enfermé à l'intérieur d'un récipient à double paroi du genre dit vase de Dewar, ce qui lui procure un isolement thermique extrêmement élevé, qu'il est d'ailleurs possible de régler à volonté en prévoyant un certain courant de convexion entre 1-'extérieur et l'intérieur du vase. Comme élément thermostatique on peut utiliser des blames actionnant des contacts métalliques ou bien encore des capacités remplies d'un gaz dilatable et agissant sur un manomètre à mercure pourvu d'un contact approprié.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. 1 est une coupe d'une première forme d'exécution de l'invention, établie par le moyen de bilames.
Fig. 2 est une coupe schématique d'un appareil suivant 19invention établi par le moyen de récipients remplis d'un gaz dilatable.
<Desc/Clms Page number 3>
Le dispositif représenté en fig. 1 comporte-un vase de Dewar
1, de forme cylindrique, disposé avec son axe horizontal. Ce vase est fermé par un bouchon 2 fait en une matière très isolante de la chaleur. Le bouchon
2 porte intérieurement un socle 3 à l'extrémité duquel est fixée une premiè- re bilame 4. Ce bouchon 2 porte encore extérieurement un autre socle 5 sur lequel sont montées une bilame 6 portant un contact électrique 7 et une lame métallique flexible 8 portant un contact 9 propre à coopérer avec le contact 7.
L'extrémité libre de la lame 8 est attelée à l'extrémité li-' bre de la bilame 4 par une tige 10, faite en une matière isolante de la cha- leur (verre, quartz, matière moulée, etc...) qui traverse le bouchon 2 à tra- vers une ouverture appropriée avec un jeu aussi réduit que possible.
Les bilames 4 et 6 sont agencées de manière que sous Inaction d9une élévation de température elles fléchissent toutes deux dans le sens indiqué par les flèches, c'est-à-dire en s'éloignant toutes deux de la lame- flexible 8, laquelle est disposée extérieurement à 1?ensemble des deux bilames sus-metionnées 4 et 6. D9autre part la lame 8 est suffisamment souple' et légère pour que sa réaction d'élasticité ne gene pratiquement pas les déformations de la bilame 4 avec laquelle elle est attelée par la tige 10.
Dans ces conditions le fonctionnement est le suivant :
La bilame 4, isolée de 19ambiance par le vase de Dewar 1 et par le bouchon isolant 2, ne suit les variations de température extérieure qu'avec une extrême lenteur. Il est facile de réaliser des appareils dans lesquels l'élévation de température de la bilame 4 sous l'influence d'un échauffement prononcé de l'ambiance extérieure ngest que de 1-'ordre dune fraction de degré C par heure. Au contraire la bilame extérieure 6 suit presque instantanément les variations de la température ambiante.
Dans ces conditions, tant que la situation est normale dans le local où se trpuve le détecteur, on peut admettre que les deux bilames 4 et 6 sont influencées sensiblement de même façon par les variations de température moyenne. Comme la lame 8 est directement attelée à la bilame 4, il en résulte que ladite lame 8 et la bilame 6 conservent une position respective qui n'est pas sensiblement affectée par les variations saisonnières de température. Si par exemple on s9arrange pour que les contacts 7 et 9 se touchent légèrement en situation normale, ils ne se sépareront pas 1?un de 1?autre lorsque Pété succédera à 1-'hiver ou, plus généralement, quand une période de journées chaudes succédera à une période de journées froides.
Au contraire, lors d'un échauffement anormal, même assez lent, par exemple de 1-'ordre de quelques degrés C par heure, la bilame extérieure 6 s'échauffera beaucoup plus rapidement que la bilame calorifugée 4. Elle se déformera plus vite et par conséquent les contacts électriques 7 et 9 se sépareront en déterminant ainsi 1-'alarme ou l'extinction automatique ou toute autre opération prévue.
On comprend aisément qu'on puisse modifier dans une large mesure la constante de temps de la bilame intérieure 4. Pour augmenter cette constante de temps, on peut augmenter les dimensions du vase de Dewar 1, accroître l'épaisseur du bouchon isolant 2, remplacer le bouchon isolant unique par plusieurs bouchons successifs déterminant entre eux des matelas d9air isolant et formant en quelque sorte joint à labyrinthe pour la tige 10. On peut encore disposer à l'intérieur du base une masse d'une matière à forte chaleur spécifique, susceptible de constituer un volant thermique important Inversement,pour réduire la constante de ternes de la bilame 4,'on peut pratiquer dans le bouchon 2 des trous calibrés permettant une circulation d'air contrôlée.
Pour obtenir de 1?appareil le maximum de sensibilité. il est préférable que la tige 10 ne soit pas rigidement attachée à la bilame 4 et à la lame élastique 8, mais qu'elle leur soit simplement articulée, par exemple en les traversant avec du jeu et en leur étant liée longitudinalement par des butées.
<Desc/Clms Page number 4>
Au lieu de la lame élastique 8, on a avantage en pratique à utiliser une bilame beaucoup plus légère que la bilame intérieure 4 (laquelle peut d'ailleurs être réalisée par un faisceau d'éléments assembles afin de renforcer la rigidité). Il est facile de vérifier qu'en pareil cas, lors d'un échauffement anormal, la bilame interne 4 retient la bilame externe 8, la tige 10 travaillant ainsi à la compression. Il suffit donc que cette tige soit pourvue de butées prévues à cet effet.
Dans la forme d'exécution de fig. 2, le vase de Dewar 1 renferme une ampoule 11 remplie d'un gaz dilatable approprié (air, hydrogène, etc...). Cette ampoule 11 est relire par un tube 12 à l'une des branches d'un manomètre à mercure 13 du type à tube en Ua Gomme montré, le tube 12 traverse le couvercle isolant 2 du vase 1. L'autre branche du manomètre 13 est reliée par un tube 14 à une autre ampoule 15 identique à l'ampoule 11, mais directement opposée à l'ambiance.
Le manomètre 13 comporte deux fils de contact 16, normalement court-circuités par la colonne de mercure qui s'équilibre au même niveau dans les deux branches.
Là encore les variations très lentes de la température du local (variations de la température moyenne) restent sans action sur le manomètre 13 puisqu'elles affectent à peu près également les deux ampoules 11 et 15. Au contraire un échauffement notablement plus rapide qu'une variation de température moyenne normale, et plus particulièrement un échauffement du à un incendie, affecte bien davantage l'ampoule 15 que l'ampoule 11 et par conséquent déplace la colonne de mercure en interrompant la liaison électri- que entre les deux fils 16 et en déterminant ainsi l'actionnement de l'alarme ou autre opération prévue.
Le réglage de la constante de temps peut là encore s'effec- tuer en agissant sur le bouchon 2.
L'appareil suivant fig. 2 est plus fragile que l'appareil de fig. 1, mais il a l'avantage d'être insensible aux vibrations et aux poussières, de pouvoir fonctionner même dans une atmosphère susceptible de renfermer des gaz explosifs, de comporter moins d'inertie et de pouvoir être controlé facilement à vue, puisque il suffit de repérer la hauteur du mercure dans les deux branches du manomètre pour savoir dans quel état se trouve l'appareil.
On notera au surplus que pour certaines applications on peut remplacer l'ampoule 15 par un tube s'étendant tout le long des locaux à prot éger.
Il doit du reste être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécu- tion décrits par tous autres équivalents. On conçoit notamment qu'on puisse utiliser d'autres éléments sensibles à la température qu'une bilame ou une ampoule à gaz dilatable, par exemple on pourrait employer des résistances électriques à fort coefficient de température, insérées dans les branches opposées d'un pont de Wheatstone, l'une étant enfermée à l'intérieur d'un vase de Dewar tandis que l'autre est exposée dans le local à protéger. On pourrait agencer un système de couples thermoélectriques, etc...