EP0777896B1 - Dispositif de detection d'incendie dans une enceinte fermee - Google Patents
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- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
- G08B17/117—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means by using a detection device for specific gases, e.g. combustion products, produced by the fire
Definitions
- the present invention relates to devices for fire detection and in particular a fire detection in a closed enclosure such as a workshop or unit control cabinet production in a factory.
- Such a control cabinet is generally provided a fire detection box located at outside the cabinet and responsible for quickly detecting very early fire in the cabinet.
- the box of the type of that described in FR-A-2,523,455 includes a means air intake in the cabinet, one or more two smoke detectors responsible for analyzing the intake air in the cabinet to detect traces of smoke and through which is forced to circulate the air sucked by the means of suction before being evacuated to the outside, and a control and alarm unit which triggers usually both an audible alarm and an alarm bright when a fire is detected.
- the object of the invention is therefore to provide a fire detection device in a closed enclosure or waterproof, which has a high reliability of operation avoiding inadvertent tripping of the alarm while allowing the detection of beginnings of very small importance.
- the object of the invention is therefore a device for fire detection in a closed enclosure such as a control cabinet, with a suction means of the air from the enclosure which expels the air into the enclosure after that it has been continuously analyzed by means of detection smoke.
- the device includes a unit of control and alarm that triggers the fire alarm when the smoke detection means has detected traces smoke in the air of the enclosure.
- the means of detecting smoke includes a first detector receiving the intake air from the first air intake ports located at first locations of the enclosure, and a second detector receiving the air sucked in from seconds air inlet ports located at second different speaker locations from the first locations.
- the control and alarm unit includes alarm means to trigger the alarm when one of the detectors detected smoke in the exhaust air in the enclosure by means of suction and discharge after this air has given rise to smoke detection by the other of the detectors.
- a box 10 containing the fire detection device in accordance with the invention is placed above an enclosure 12 such a control cabinet located in a workshop and containing the electrical and electronic circuits of workshop control (not shown).
- Air from the enclosure is drawn in through the two tubes or pipes 14 and 16 thanks to a suction means such than a fan 18.
- the two tubes 14 and 16 can be stopped at any height of enclosure 12. They are drilled with calibrated orifices a, b, c for the tube 14, or d, e, f for tube 16, responsible for extracting air from "volumes at risk", ie parts of the cabinet containing sensitive circuits or vital parts of all of the cabinet circuits.
- the opening of holes of tubes 14 and 16 may be different depending on the level of "risk" of the volume to be monitored.
- a control and alarm unit 24 is connected to the two smoke detectors 20 and 22.
- the alarm unit 24 has an audible alarm and / or a light alarm (not shown) that are triggered when the unit receives information from the two smoke detectors 20 and 22 as explained below.
- the enclosure may have areas say at particular risks such as zone 30, in other words from high risk areas that it's good to to watch more particularly.
- zone 30 we can connect this zone 30 to one or more holes 14b and 14c by one or more capillary tubes 32 and 34, so that any fire in zone 30 will very quickly detected by smoke detector 20 and a pre-alarm signal which will be confirmed once the air containing smoke will have been returned to the enclosure by the fan 18, then sucked in through the tube 16. It can therefore be seen that the device of the invention can be easily adapted to each case, without disassembly, but only by the connection of capillaries in risk areas individuals.
- the control and alarm 24 can present itself in the way schematically illustrated in Figure 3.
- a contact 36 is closed, which allows a current to flow from the point of tension V in a low value resistance 38.
- the terminal voltage resistance 38 increases and applies to the input 40 of a comparator 42 including the second input 44 is supplied by a voltage taken at the junction point a fixed resistor 46 and a variable resistor 48.
- Resistor 48 is adjusted so that the voltage on input 40 is greater than the voltage on input 44 of so that comparator 42 provides a signal to a means pre-alarm 50 which can be light or sound.
- Contacts 36 and 52 of detectors 20 and 22 can be made by thyristors which, when they become conductors, are equivalent to closed contacts. We should note that human intervention is required to block the thyristors again, so open the contacts. In other words, the pre-alarm as well as the alarm can only fire again after being restored to their inactive state.
- the device which has just been described presents the advantage of being usable independently using a simple 24 volt DC power supply, without adding to it an expensive detection center.
- the control and alarm unit 24 can be equipped of all the means necessary for orders: automatic shutdown, ventilation shutdown, anti-sabotage, burglary and security protection detector and fan operation.
- the detection device which has just been described in reference to Figure 1 is reversible. Indeed, it is enough reverse the direction of rotation of the fan so that air is drawn from fan 18 and blown in the enclosure by means of tubes 14 and 16. In this case, the confirmed alarm arrives earlier than in the case previous.
- This configuration is particularly effective if you do not want to take air in a way specifies in risky volumes or if the cabinet does not has no parts to be monitored more particularly.
- the tubes can therefore be stopped open as soon as they enter the enclosure.
- the detection device according to the invention because of its closed ventilation circuit, can therefore be used for fire detection in enclosures requiring to be completely waterproof so that the circuits are found inside are totally isolated from the outside atmosphere. So, such a device is particularly suitable for use in clean room cabinets or other very protected, especially in explosion-proof cabinets and environments.
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Description
La présente invention concerne les dispositifs de
détection d'incendie et en particulier un dispositif de
détection d'incendie dans une enceinte fermée telle qu'une
armoire de contrôle d'un atelier ou d'une unité de
production dans une usine.
Dans un atelier ou une unité de production, il est
classique que l'ensemble des circuits électriques et
électroniques de contrôle soient rassemblés dans une
armoire de contrôle fermée et souvent étanche, ceci dans le
but d'isoler les circuits de l'atmosphère régnant dans
l'atelier ou l'unité de production et maintenir ces
circuits à l'abri de toute corrosion prématurée, poussière
ou acte malveillant.
Une telle armoire de contrôle est généralement munie
d'un coffret de détection d'incendie se trouvant à
l'extérieur de l'armoire et chargé de détecter rapidement
tout début d'incendie dans l'armoire. Le coffret du type de
celui décrit dans FR-A-2.523.455 comporte un moyen
d'aspiration de l'air se trouvant dans l'armoire, un ou
deux détecteurs de fumée chargés d'analyser l'air aspiré
dans l'armoire pour y détecter des traces de fumée et au
travers desquels est forcé à circuler l'air aspiré par le
moyen d'aspiration avant d'être évacué vers l'extérieur, et
une unité de contrôle et d'alarme qui déclenche
généralement à la fois une alarme sonore et une alarme
lumineuse lorsqu'un début d'incendie est détecté.
Malheureusement le détecteur d'incendie mentionné ci-dessus
présente deux inconvénients majeurs. D'une part,
comme il a été dit précédemment, les armoires de contrôle
sont fermées et souvent maintenues étanches et par
conséquent, l'aspiration de l'air se trouvant à l'intérieur
se fait difficilement ce qui résulte en un mauvais
fonctionnement du dispositif de détection d'incendie. Il a
été remédié à cet inconvénient en renvoyant dans l'armoire
l'air qui en a été aspiré dans le but de l'amener au
dispositif de détection et d'alarme, tel que décrit dans la
demande de brevet européen EP 424 881.
D'autre part, un tel dispositif de détection doit
être sensible à la moindre trace de fumée indiquant un
début d'incendie de faible ampleur. Pour ce faire, l'alarme
doit donc présenter une grande sensibilité pour son
déclenchement, ceci ayant évidemment pour inconvénient la
possibilité de déclenchements d'alarme intempestifs. Pour
éviter de tels déclenchements intempestifs, les systèmes de
détection d'incendie sont quelquefois pourvus de deux
détecteurs, comme c'est le cas dans la demande de brevet
européen citée ci-dessus ; l'un des deux détecteurs pouvant
d'ailleurs servir à confirmer la détection effectuée par
l'autre. Malheureusement, un tel système qui présente une
plus grande fiabilité évitant des déclenchements
intempestifs dans le cas où un des détecteurs est
défectueux, ne permet pas une détection de débuts
d'incendie à la fois ponctuels (par exemple sur une carte
de circuits imprimés) et de très faible importance.
Le but de l'invention est donc de fournir un
dispositif de détection d'incendie dans une enceinte fermée
ou étanche, qui présente une grande fiabilité de
fonctionnement évitant un déclenchement intempestif de
l'alarme tout en permettant la détection de débuts
d'incendie de très faible importance.
L'objet de l'invention est donc un dispositif de
détection d'incendie dans une enceinte fermée telle qu'une
armoire de contrôle, disposant d'un moyen d'aspiration de
l'air de l'enceinte qui refoule l'air dans l'enceinte après
qu'il a été analysé en permanence par un moyen de détection
de fumée. En outre, le dispositif comprend une unité de
contrôle et d'alarme qui déclenche l'alarme d'incendie
lorsque le moyen de détection de fumée a détecté des traces
de fumée dans l'air de l'enceinte. Le moyen de détection de
fumée comprend un premier détecteur recevant l'air aspiré
provenant de premiers orifices d'entrée d'air se trouvant à
des premiers emplacements de l'enceinte, et un second
détecteur recevant l'air aspiré provenant de seconds
orifices d'entrée d'air se trouvant à des seconds
emplacements de l'enceinte différents des premiers
emplacements. L'unité de contrôle et d'alarme comprend des
moyens d'alarme pour déclencher l'alarme lorsque l'un des
détecteurs a détecté de la fumée dans l'air refoulé dans
l'enceinte par le moyen d'aspiration et de refoulement
après que cet air a donné lieu à détection de fumée par
l'autre des détecteurs.
Les buts, objets et caractéristiques de l'invention
ressortiront mieux à la lecture de la description suivante
faite en référence aux dessins dans lesquels :
Comme illustré sur la figure 1, un coffret 10
contenant le dispositif de détection d'incendie conforme à
l'invention est placé au dessus d'une enceinte 12 telle
qu'une armoire de contrôle située dans un atelier et
contenant les circuits électriques et électroniques de
contrôle de l'atelier (non montrés).
L'air de l'enceinte est aspiré par les deux tubes ou
canalisations 14 et 16 grâce à un moyen d'aspiration tel
qu'un ventilateur 18. Les deux tubes 14 et 16 peuvent être
arrêtés à n'importe quelle hauteur de l'enceinte 12. Ils
sont percés d'orifices calibrés a, b, c pour le tube 14, ou
d, e, f pour le tube 16, chargés de prélever l'air dans des
"volumes à risques", c'est à dire des parties de l'armoire
contenant des circuits sensibles ou des parties vitales de
l'ensemble des circuits de l'armoire. L'ouverture des
orifices des tubes 14 et 16 peut être différente selon le
niveau de "risque" du volume à surveiller.
L'air aspiré par les tubes 14 et 16 au moyen du
ventilateur 18 passe dans des détecteurs de fumée 20 et 22
qui peuvent être du type optique, ionique ou de tout autre
type. Puis l'air qui vient d'être analysé par les
détecteurs 20 et 22 est renvoyé dans l'enceinte 12 par le
ventilateur 18. Par conséquent, le fait que l'armoire 12
soit fermée ou même étanche ne présente aucun inconvénient
pour le dispositif de détection dans la mesure où l'air
circule en circuit fermé et ne crée pas de dépression ou
surpression préjudiciable à son bon fonctionnement.
Une unité de contrôle et d'alarme 24 est connectée
aux deux détecteurs de fumée 20 et 22. L'unité d'alarme 24
dispose d'une alarme sonore et/ou d'une alarme lumineuse
(non montrées) qui sont déclenchées lorsque l'unité reçoit
des informations des deux détecteurs de fumée 20 et 22
comme expliqué ci-après.
En supposant que l'air prélevé dans le volume à
risques se trouvant à proximité de l'ouverture 14-c
contienne de la fumée, cet air analysé par le détecteur de
fumée 20 entraíne un signal de pré-alarme de la part de
l'unité d'alarme 24. Mais cette pré-alarme doit être
confirmée car il pourrait s'agir d'une fausse alerte du
détecteur 20. L'air qui a été analysé par le détecteur 20
est soufflé par le ventilateur 18 dans l'enceinte 12. Cet
air est aspiré à nouveau, mais cette fois-ci à 16-d, 16-e
ou 16-f, puis analysé par le détecteur de fumée 22. Il y a
donc véritablement une confirmation d'alarme par le
déclenchement de deux détecteurs placés sur deux chemins
différents de l'air aspiré. Si l'air contient véritablement
de la fumée, celle-ci est détectée et un deuxième signal
reçu par l'unité d'alarme 24 vient confirmer le signal de
pré-alarme. L'alarme (visuelle et sonore) est alors
déclenchée par cette dernière. L'information est fiable,
confirmée, et ne peut provenir que d'une détection réelle
de fumée. Le temps de réaction entre la détection par un
détecteur de fumée et sa confirmation est très court,
inférieur à quelques secondes.
Il est possible que l'enceinte comporte des zones
dites à risques particuliers telles que la zone 30, en
d'autres termes des zones à haut risque qu'il est bon de
surveiller plus particulièrement. Dans ce cas, on peut
relier cette zone 30 à un ou plusieurs trous 14b et 14c par
un ou plusieurs tubes capillaires 32 et 34, de sorte que
tout début d'incendie dans la zone 30 sera très rapidement
détecté par le détecteur de fumée 20 et un signal de pré-alarme
qui sera confirmé une fois que l'air contenant de la
fumée aura été renvoyé dans l'enceinte par le ventilateur
18, puis aspiré par le tube 16. On voit donc que le
dispositif de l'invention peut être adapté facilement à
chaque cas, sans démontage, mais seulement par le
raccordement de capillaires dans les zones à risques
particuliers.
Pour le déclenchement de l'alarme, l'unité de
contrôle et d'alarme 24 peut se présenter de la façon
illustrée schématiquement sur la figure 3. Lorsque le
détecteur 20 détecte la présence de fumée dans l'air
aspiré, un contact 36 est fermé, ce qui permet à un courant
de s'écouler à partir du point de tension V dans une
résistance de faible valeur 38. La tension à la borne
supérieure de la résistance 38 s'élève et s'applique à
l'entrée 40 d'un comparateur 42 dont la deuxième entrée 44
est alimentée par une tension prise au point de jonction
d'une résistance fixe 46 et d'une résistance variable 48.
La résistance 48 est ajustée pour que la tension sur
l'entrée 40 soit supérieure à la tension sur l'entrée 44 de
sorte que le comparateur 42 fournisse un signal à un moyen
de pré-alarme 50 qui peut être lumineux ou sonore.
Lorsqu'il y a confirmation de l'incendie par le
détecteur 22, un contact 52 est fermé. Ainsi, un courant
vient s'ajouter au courant dû à la fermeture précédente du
contact 36 dans la résistance 38. La somme des deux
courants permet à la tension à la borne supérieure de la
résistance 38 de s'élever davantage, ce qui permet
d'appliquer une tension à la première entrée 54 du
comparateur 56 plus élevée qu'avec le seul contact 36
fermé. Cette tension plus élevée sur l'entrée 54 dépasse
alors la tension appliquée à la deuxième entrée 58 du
comparateur 56 prise à la connexion entre une résistance
fixe 60 et une résistance variable 62. la sortie du
comparateur 56 fournit alors un signal à un moyen d'alarme
confirmée 64 qui peut être lumineux ou sonore.
Lorsque les contacts 36 et 52 sont ouverts (absence
de détection de fumée), il existe tout de même un courant
de surveillance de ligne s'écoulant dans la résistance 38
par l'intermédiaire de la résistance 66. Comme ce courant
est très faible, la tension à la borne de la résistance 38
est très faible mais fournit quand même une tension sur la
première entrée 68 d'un comparateur 70, plus élevée que la
tension sur la deuxième entrée due à la connexion entre une
résistance fixe 74 et une résistance variable 76. La sortie
du comparateur est fournie à un moyen de surveillance de
ligne 78 (par exemple un cadran).
Les contacts 36 et 52 des détecteurs 20 et 22 peuvent
être réalisés par des thyristors qui, lorsqu'ils deviennent
conducteurs, sont équivalents à des contacts fermés. On
doit noter qu'une intervention humaine est nécessaire pour
bloquer à nouveau les thyristors, donc ouvrir les contacts.
En d'autres termes, la pré-alarme aussi bien que l'alarme
ne peuvent se déclencher à nouveau qu'après avoir été
restaurées dans leur état inactif.
Le dispositif qui vient d'être décrit présente
l'avantage d'être utilisable de façon autonome en utilisant
une simple alimentation 24 volts continue, sans y adjoindre
une centrale de détection onéreuse.
De façon à être sûr que le dispositif est toujours en
bon état de fonctionnement, il faut s'assurer que l'air est
correctement aspiré à partir de l'enceinte. Il est en effet
prévisible que les ouvertures a, b, c du tube 14 ou d, e, f
du tube 16 viennent à se boucher partiellement par
encrassement dû par exemple à une accumulation de
poussières. C'est pour cela qu'on prévoit un détecteur de
débit 26 ou 28 à l'entrée de chaque détecteur de fumée. Si
l'aspiration se fait mal, le débit d'air dans le tube
diminue et passe au dessous d'un seuil au delà duquel le
fonctionnement du dispositif de détection n'a plus
l'efficacité requise. Chaque détecteur de débit 26 ou 28
est connecté à l'unité de contrôle et d'alarme 24 pour
qu'un signal d'alerte soit également déclenché si le débit
dans un des tubes vient à passer au dessous du seuil
fatidique.
L'unité de contrôle et d'alarme 24 peut être équipée
de tous les moyens nécessaires pour les commandes :
extinction automatique, coupure de la ventilation,
protection anti-sabotage, anti-effraction et sécurité de
fonctionnement des détecteurs et du ventilateur.
Le dispositif de détection qui vient d'être décrit en
référence à la figure 1 est réversible. En effet, il suffit
d'inverser le sens de rotation du ventilateur pour que
l'air soit aspiré à partir du ventilateur 18 et soufflé
dans l'enceinte au moyen des tubes 14 et 16. Dans ce cas,
l'alarme confirmée arrive plus tôt que dans le cas
précédent. Cette configuration est particulièrement
efficace si on ne souhaite pas prélever d'air de façon
précise dans des volumes à risques ou si l'armoire ne
comporte pas de parties devant être surveillées plus
particulièrement. Les tubes peuvent donc être arrêtés
ouverts dès leur pénétration dans l'enceinte.
On peut d'ailleurs prévoir d'utiliser une combinaison
d'un dispositif de détection selon le premier mode de
réalisation illustré sur la figure 1 et d'un dispositif de
détection à aspiration inversée tel qu'il vient d'être
mentionné, comme représenté sur la figure 3. Dans ce cas, à
la sensibilité du premier dispositif de détection 80
comportant des tubes longs disposant de plusieurs
ouvertures pour les volumes à risques, on ajoute la
rapidité de détection du deuxième dispositif de détection
82 comportant des tubes courts, d'où une très grande
fiabilité de la combinaison des deux dispositifs. Dans
cette combinaison, on peut prévoir que les informations de
sortie soient connectées à volonté suivant un ET ou un OU
permettant toutes confirmations, temporisations et
commandes les plus appropriées en matière de sécurité.
Le dispositif de détection selon l'invention, du fait
de son circuit fermé de ventilation, peut donc être utilisé
pour la détection d'incendie dans des enceintes nécessitant
d'être entièrement étanches pour que les circuits se
trouvant à l'intérieur soient totalement isolés de
l'atmosphère extérieure. Ainsi, un tel dispositif est
particulièrement approprié pour être utilisé dans les
armoires de salles blanches ou autres milieux très
protégés, notamment dans des armoires et milieux antidéflagrants.
Claims (8)
- Dispositif (10) de détection d'incendie dans une enceinte fermée (12) telle qu'une armoire de contrôle, du type comprenant un moyen (18) d'aspiration et de refoulement pour aspirer l'air contenu dans l'enceinte relié à un moyen de détection de fumée pour que l'air aspiré soit analysé en permanence, et une unité de contrôle et d'alarme (24) connectée audit moyen de détection de fumée et destinée à déclencher une alarme lorsque l'analyse de l'air de l'enceinte par le détecteur de fumée fait apparaítre que l'air contient de la fumée, ledit moyen d'aspiration et de refoulement (18) refoulant l'air dans l'enceinte après qu'il a été analysé par ledit moyen de détection de fumée ;
ledit dispositif étant caractérisé en ce queledit moyen de détection de fumée comprend un premier détecteur (20) recevant l'air aspiré provenant de premiers orifices d'entrée d'air (14) se trouvant à des premiers emplacements de ladite enceinte, et un second détecteur (22) recevant l'air aspiré provenant de seconds orifices d'entrée d'air (16) se trouvant à des seconds emplacements de ladite enceinte différents desdits premiers emplacements, etladite unité de contrôle et d'alarme comprend des moyens pour déclencher l'alarme lorsque l'un desdits premier et second détecteurs a détecté de la fumée dans l'air refoulé dans l'enceinte par ledit moyen d'aspiration et de refoulement après que cet air a donné lieu à détection de fumée par l'autre desdits détecteurs . - Dispositif (10) selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens d'alarme comportent un moyen de pré-alarme (50) déclenché par la détection de fumée dans l'air de l'enceinte (12) par un desdits premier ou second détecteurs (20, 22) et un moyen d'alarme confirmée (64) déclenché lorsque l'autre desdits détecteurs détecte de la fumée dans l'air refoulé dans l'enceinte après que ledit moyen de pré-alarme a été déclenché.
- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, comportant en outre au moins un détecteur de débit (26, 28) pour mesurer le débit de l'air analysé par au moins un desdits premier et second détecteurs de fumée (20, 22) de façon à déclencher un signal d'alerte lorsque le débit de l'air aspiré est tombé au dessous d'un seuil déterminé, par suite d'encrassement des ouvertures de passage de l'air.
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit moyen d'aspiration et de refoulement (18) est un ventilateur qui aspire l'air de l'enceinte (12) au moyen d'un premier tube (14) comportant lesdits premiers orifices et d'un second tube (16) comportant lesdits seconds orifices, lesdits premier et second tubes étant reliés respectivement audit ventilateur par l'intermédiaire desdits premier et second détecteurs de fumée (20, 22), l'air étant renvoyé directement dans l'enceinte par l'action dudit ventilateur.
- Dispositif selon la revendication 4, dans lequel lesdits premiers (14a, b, c) et seconds (16d, e, f) orifices pour aspirer l'air de l'enceinte (12) sont placés près des endroits sensibles de façon à détecter rapidement tout incendie débutant dans lesdits endroits sensibles.
- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel certains endroits (30) particulièrement sensibles de ladite enceinte (12) sont reliés à certains desdits orifices par des capillaires (32, 34).
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit moyen d'aspiration et de refoulement (18) est un ventilateur qui aspire l'air directement à partir de l'enceinte (12) et le renvoie dans ladite enceinte au moyen dudit premier tube (14) comportant lesdits premiers orifices et dudit second tube (16) comportant lesdits seconds orifices, après que l'air a été analysé dans lesdits premier et second détecteurs de fumée (20, 22).
- Système de détection d'incendie dans une enceinte fermée (12) telle qu'une armoire de contrôle comprenant en combinaison un dispositif (30) selon la revendication 4, 5 ou 6 et un dispositif (32) selon la revendication 7 en fonctionnement simultané.
Applications Claiming Priority (3)
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Publications (2)
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| EP0777896A1 EP0777896A1 (fr) | 1997-06-11 |
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Family Applications (1)
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Country Status (6)
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