ES2206415T3 - Detector de incendios. - Google Patents
Detector de incendios.Info
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Abstract
Un detector de incendios (10) que comprende una placa de circuito impreso (15) en la que al menos un transmisor óptico (17) y al menos un receptor óptico (16) están montados en superficie, estando dispuestos dicho transmisor y dicho receptor para evitar una disposición de línea de mira, cortándose sus campos de emisión y recepción respectivos, estando asociada dicha placa con una cámara óptica (21) similar a una caja, estndo formada dicha cámara perimétricamente por una pluralidad de particiones (30) que forman conductos de acceso (29) para el fluido, caracterizado porque el transmisor óptico (17) y el receptor óptico (16) están montados en superficie por un método conocido comercialmente como SMD, la cámara óptica (21) similar a una caja se compone de una parte de detección de fluidos (22) y una parte de circulación de fluidos (23), estando dispusta dicha parte de detección a través de un correspondiente agujero pasante (24) formado en la placa de circuito impreso y estando provista de aberturas (25) que están formadas en la pared perimétrica (26) para los correspondientes transmisores y receptores, estando dispuesta dicha parte de circulación (23) en el lado opuesto con respecto a la parte de detección (22).
Description
Detector de incendios.
La presente invención se refiere a un detector de
incendios.
Sistemas de alarma de incendio comercialmente
disponibles generalmente comprenden una unidad de control que
gestiona unidades periféricas, normalmente sensores/detectores,
sobre una línea bifilar o por medio de sistemas de radio.
Hay varios tipos de detector de incendios que
utilizan medios ópticos, térmicos, opticotérmicos, etcétera.
En particular, los detectores opticotérmicos
aseguran una mejor cobertura de una gama más amplia de tipos de
fuego.
De hecho se sabe que los fuegos que se
desarrollan rápidamente, tales como los causados por hidrocarburos
refinados, normalmente producen un tipo de humo que se detecta mal
por un sensor óptico pero generan una cantidad considerable de
calor.
Viceversa, un fuego que se desarrolla lentamente
generalmente produce humo que se detecta fácilmente por un sensor
óptico.
Los sensores ópticos, particularmente los
fotoeléctricos, utilizan el principio según el cual una radiación
electromagnética que incide sobre una partícula en suspensión en un
fluido es absorbida en parte y es difundida en parte por la
partícula.
La estructura de estos detectores comprende una
cámara óptica que tiene una estructura similar a una caja y está
formada perimétricamente por conductos de acceso para el fluido; una
fuente de luz, ventajosamente un LED, y un receptor de luz,
ventajosamente un fotodiodo, están dispuestas en dicha cámara.
Los conductos de acceso de fluido están provistos
para bloquear, tanto como sea posible, la penetración de luz
ambiental en la cámara óptica, para evitar que afecte a la detección
del fotodiodo.
El transmisor está constituido por un LED que
emite un pulso de luz en el que la razón entre la anchura y el
período es muy baja.
Cuando entra humo en la cámara óptica, la luz
emitida por el LED es difundida parcialmente por las partículas en
suspensión en el fluido, es detectada mediante el fotodiodo, y es
convertida en una señal eléctrica que luego se amplifica y se
procesa mediante un circuito electrónico.
El LED y el fotodiodo se disponen para evitar una
configuración de línea de mira pero se disponen para que sus
respectivos campos de emisión y recepción se intersequen mutuamente
en un punto que está dentro de la cámara óptica.
Un problema que normalmente se observa con estos
detectores es la alta sensibilidad del sistema al ruido de
radiofrecuencia.
Esto se debe normalmente a dos factores, a saber,
las altas ganancias de transimpedancia requeridas por los circuitos
de amplificación y el efecto de antena debido a las clavijas y las
trayectorias de conexión del dispositivo de recepción, es decir, del
fotodiodo.
Además, en la mayoría de los detectores de humo
del tipo fotoeléctrico, el par emisor-receptor se
monta sobre la placa de circuito impreso mediante montaje en
orificios pasantes.
Esta solución implica considerables costes
adicionales, tanto por la adaptación que se requiere con respecto a
la corriente de producción "de montaje en superficie" conocida
industrialmente como SMD (dispositivo de montaje en superficie)
adoptada por la mayoría de los actuales fabricantes activos
comercialmente y por la inserción manual de los LED y del fotodiodo
en los lugares correspondientes.
Otro inconveniente observado en detectores
convencionales es que la cubierta de la cámara óptica está demasiado
cerca del volumen activo de dicha cámara, es decir, la región donde
el campo de emisión del LED y el campo de recepción del fotodiodo se
intersecan mutuamente.
Esta característica estructural provoca
inconvenientes considerables, debido al hecho de que los detectores
normalmente se sitúan en los techos de las habitaciones en las que
se ha de controlar la presencia de humo, la probabilidad de
sedimentación de polvo es más elevada en la cubierta, dentro de la
cámara óptica.
En consecuencia, se ha observado un incremento
lento de la señal de fondo del detector en condiciones de aire
limpio, que afecta a la eficacia de la cámara óptica y puede llevar
a falsas alarmas en casos extremos.
El documento
GB-A-2 306 218 muestra un detector
de incendios que comprende una placa de circuito impreso en la que
al menos un transmisor óptico y al menos un receptor óptico están
montados en superficie, estando dicho transmisor y dicho receptor
dispuestos para evitar una disposición de línea de mira, cortándose
sus respectivos campos de emisión y recepción uno con otro, estando
dicha placa asociada con una cámara óptica similar a una caja,
estando formada dicha cámara perimétricamente por una pluralidad de
particiones que forman conductos de acceso para el fluido.
El objetivo de la presente invención es eliminar
o reducir sustancialmente los problemas de los detectores de
incendios convencionales.
Dentro de este objetivo, un objeto importante de
la invención es proporcionar un detector de incendios que asegure la
fabricación y el montaje a alta velocidad y bajo coste.
Otro objeto es proporcionar un detector
caracterizado por baja sensibilidad al ruido de radiofrecuencia.
Otro objeto importante es proporcionar un
detector de incendios cuya calidad global al menos iguale o supere
la de los detectores convencionales.
Otro objeto es proporcionar un detector en virtud
del cual la presencia de polvo dentro de la cámara óptica,
particularmente polvo depositado sobre la cubierta, tenga un efecto
marginal sobre la eficacia.
Otro objeto es proporcionar un detector de
incendios cuya altura total sea modesta y comparable con la de los
convencionales.
Este objetivo y estos y otros objetos que se
harán más evidentes de aquí en adelante, se logran mediante un
detector de incendios, caracterizado porque comprende una placa de
circuito impreso en la que se montan en superficie al menos un
transmisor óptico y al menos un receptor óptico con un método
conocido comercialmente como SMD, estando dispuestos dicho
transmisor y dicho receptor para evitar una disposición de línea de
mira, cortándose sus campos de emisión y recepción respectivos,
estando dicha placa asociada con una cámara óptica similar a una
caja que se compone de una parte de detección de fluidos y una parte
de circulación de fluidos, estando dispuesta dicha parte de
detección a través de un correspondiente agujero pasante formado en
la placa de circuito impreso y estando provista de aberturas que
esán formadas en la pared perimétrica para los correspondientes
transmisores y receptores, cuyos respectivos campos de emisión y
recepción se intersecan mutuamente en su interior, estando dispuesta
dicha parte de circulación en el lado opuesto con respecto a la
parte de detección y estando formada perimétricamente mediante una
pluralidad de particiones que forman conductos de acceso para el
fluido.
Características y ventajas adicionales se harán
más evidentes a partir de la descripción de una realización
preferente y no exclusiva de la invención, ilustrada sólo a modo de
ejemplo no limitativo en los dibujos que acompañan, en los que:
la figura 1 es una vista de un detector de
incendios de acuerdo con la invención;
la figura 2 es una vista en sección del detector
de incendios de la figura 1;
la figura 3 es una vista en perspectiva de los
componentes internos montados del detector;
la figura 4 es una vista en despiece ordenado de
los componentes de la figura 3;
la figura 5 es una vista de uno de los
componentes mostrados en las figuras 3 y 4;
las figuras 6, 7 y 8 son diversas vistas de otro
de los componentes mostrados en las figuras 3 y 4.
Con particular referencia a las figuras 1 y 2, un
detector de incendios de acuerdo con la invención se designa
generalmente por el número de referencia 10.
En esta realización, el detector 10 comprende un
cuerpo 11 similar a una caja que está constituido por dos
componentes complementarios 11a y 11b conectados por un acoplamiento
de bayoneta y tiene una forma sustancialmente cilíndrica que se
estrecha hacia arriba.
La parte superior 12 que se estrecha está
provista de aberturas laterales 13.
Un conjunto, generalmente designado mediante el
número de referencia 14, está contenido en el cuerpo 11 similar a
una caja.
El conjunto 14 comprende una placa de circuito
impreso 15 en el que un transmisor 17, constituido ventajosamente
por un LED, y un receptor 16 constituido ventajosamente por un
fotodiodo, están montados en superficie; dicho receptor y dicho
transmisor operan en la parte infrarroja del espectro.
El transmisor 17 y el receptor 16 se disponen
sobre la placa 15 para evitar una configuración de línea de mira
pero de modo que los campos de emisión y recepción se intersequen
mutuamente.
En esta realización, los campos de emisión y
recepción se disponen a 45º con respecto a la posición de línea de
mira.
Un segundo LED 18, que es visible desde fuera, y
una termistencia 19 se disponen además sobre la placa de circuito
impreso 15.
La placa 15 se asocia, por medio de un
acoplamiento de enclavamiento desmontable, con una primera cubierta
20 para proteger los componentes electrónicos que se sitúan
perimétricamente y que es monolítica con una cámara óptica 21.
La cámara óptica 21 está constituida por una
parte inferior 22 para detección del fluido y por una parte superior
23 para circulación del fluido.
La cámara óptica 21 es sustancialmente
cilíndrica.
La parte de detección 22 se extiende hacia abajo
más allá de las dimensiones de la primera cubierta 20, a través de
un agujero pasante 24 correspondiente, formado en la placa de
circuito impreso 15.
La parte de detección 22 está provista, además,
de dos aberturas 25 provistas en la pared perimétrica 26 para el LED
17 y el fotodiodo 16, cuyos campos de emisión y recepción, en
consecuencia, se intersecan dentro de la parte 22.
La pared perimétrica 26 interna de la parte
inferior 22 tiene salientes 27 similares a dientes para minimizar la
señal producida por reflexiones internas recogidas por el fotodiodo
16.
Aunque con una configuración sustancialmente
cilíndrica, la parte inferior 22 está formada con rebajes laterales
28 en las aberturas 25 para alojar, ventajosamente, el LED 17 y el
fotodiodo 16.
La parte 23 de circulación superior está en el
lado opuesto de donde está la parte inferior 22 con respecto a la
primera cubierta 20, es sustancialmente cilíndrica y está formada
perimétricamente por una pluralidad de conductos 29 de acceso para
el fluido.
Los conductos 29 están formados por particiones
30 que tienen una sección transversal sustancialmente en forma de V,
que están dispuestos para que sus vértices se dispongan uno detrás
de otro a lo largo del perímetro circular de la cámara óptica 21 y
se encuentran en una dirección que es sustancialmente perpendicular
al plano de disposición de la primera cubierta 20.
Los extremos superiores 31 de las particiones 30
se alojan en los asientos 32 correspondientes formados en la parte
interna plana de una segunda cubierta 33 para la parte superior
23.
La segunda cubierta 33 tiene una parte
perimétrica 34 que se sitúa en ángulo recto con su plano de
disposición y está hecha de malla, como requieren las normas,
destinada a cubrir la pluralidad de conductos 29 para el acceso
controlado de fluido dentro de la cámara óptica 21.
La parte interna plana de la segunda cubierta 33
está provista, también, de salientes 35 similares a dientes.
Como se mencionó, la placa de circuito impreso 15
está asociada, con un acoplamiento de enclavamiento desmontable, con
la primera cubierta 20; se permite el acoplamiento con enclavamiento
desmontable mediante dientes 36 elásticos, flexibles, que sobresalen
de forma monolítica con respecto a la primera cubierta 20 y en
ángulo recto a su plano de disposición.
Como se mencionó, la placa de circuito impreso 15
tiene, además del fotodiodo 16 y el LED 17, un segundo LED 18 y una
termistencia 19.
El segundo LED 18 no se orienta hacia dentro de
la cámara óptica 21 sino que es visible desde fuera del detector 10
porque está dispuesto en agujeros pasantes 37 formados en la primera
cubierta 20 y en el cuerpo 11 similar a una caja.
La termistencia 19 está constituida por una parte
sensible 38 que, en esta realización, se hace de un material que
tiene un coeficiente de temperatura negativo, y se asocia con un
soporte 39 que se sitúa en ángulo recto con la placa de circuito
impreso 15 y pasa a través de la cámara óptica 21 y por último a
través de un agujero pasante 40 de la segunda cubierta 33.
En la práctica, la parte sensible 38 es externa a
la cámara óptica 21 pero está contenida dentro del cuerpo 11 similar
a una caja en su parte superior 12 provista de aberturas laterales
13.
En lo que se refiere al funcionamiento, el
detector descrito más arriba 10 es un detector del tipo
opticotérmico.
El sensor detecta la presencia de humo por medio
del par emisor-receptor, que opera en la parte
infrarroja del espectro.
El transmisor 17 (LED) y el receptor 16
(fotodiodo) están dispuestos en la cámara óptica 21 para que no
estén en una configuración de línea de mira: cuando entra humo, el
volumen que corresponde a la intersección del haz emitido por el LED
17 y el campo de visión del fotodiodo 16, difunde parte de la luz
incidente emitida por el transmisor 17, que el fotodiodo 16 detecta
y convierte en una señal (corriente) eléctrica.
La termistencia 19, sostenida por un soporte 39,
está dispuesta fuera del perfil de la cámara óptica 21.
En esta posición, la parte sensible 38 de la
termistencia 19 está expuesta al flujo de aire, mejorando la
eficacia del control de la temperatura ambiente por parte del
detector 10.
Ventajosamente, el LED 17 y el fotodiodo 16 se
pueden reemplazar con un transmisor y un receptor que funcionan en
la parte visible del espectro.
En la práctica, se ha observado que la presente
invención ha conseguido su objetivo y objetos propuestos.
En particular, es evidente que la configuración
mecánica asegura elevada velocidad de producción y montaje y una
producción a bajo coste, utilizando componentes electrónicos
estándar.
Además, esta realización particular también
permite obtener un detector cuya sensibilidad al ruido de
radiofrecuencia sea particularmente baja, ya que la longitud de las
conexiones de los diversos componentes electrónicos es muy
limitada.
Además, la eficacia del proceso de producción y
el bajo coste del procedimiento no afecta a la calidad global del
detector.
Finalmente, la altura total de la cámara óptica
se ha mantenido tan grande como es posible, en la medida permitida
por las restrictivas limitaciones mecánicas, para separar el volumen
activo de la segunda cubierta de dicha cámara.
Pruebas operativas realizadas en ambientes con
mucho polvo han verificado que la presencia de polvo dentro de la
cámara de paso, acumulado particularmente en la cubierta, tiene un
efecto marginal sobre la eficacia del detector.
La presente invención está sujeta a numerosas
modificaciones y variaciones, todas las cuales están dentro del
alcance del concepto inventivo.
Todos los detalles se pueden reemplazar con otros
elementos técnicamente equivalentes.
En la práctica, los materiales empleados, así
como las dimensiones, siempre que sea compatible con el uso
supeditado, pueden estar de acuerdo con los requisitos.
Claims (15)
1. Un detector de incendios (10) que comprende
una placa de circuito impreso (15) en la que al menos un transmisor
óptico (17) y al menos un receptor óptico (16) están montados en
superficie, estando dispuestos dicho transmisor y dicho receptor
para evitar una disposición de línea de mira, cortándose sus campos
de emisión y recepción respectivos, estando asociada dicha placa con
una cámara óptica (21) similar a una caja, estando formada dicha
cámara perimétricamente por una pluralidad de particiones (30) que
forman conductos de acceso (29) para el fluido,
caracterizado porque
el transmisor óptico (17) y el receptor óptico
(16) están montados en superficie por un método conocido
comercialmente como SMD, la cámara óptica (21) similar a una caja se
compone de una parte de detección de fluidos (22) y una parte de
circulación de fluidos (23), estando dispuesta dicha parte de
detección a través de un correspondiente agujero pasante (24)
formado en la placa de circuito impreso y estando provista de
aberturas (25) que están formadas en la pared perimétrica (26) para
los correspondientes transmisores y receptores, estando dispuesta
dicha parte de circulación (23) en el lado opuesto con respecto a la
parte de detección (22).
2. El detector de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque dichos al menos un transmisor óptico
(17) y al menos un receptor óptico (16) operan en la parte
infrarroja del espectro.
3. El detector de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque dichos al menos un transmisor óptico
(17) y al menos un receptor óptico (16) operan en la parte visible
del espectro.
4. El detector de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque dicha placa de circuito impreso (15)
se asocia mediante enclavamiento desmontable con una primera
cubierta (20) para proteger los componentes electrónicos que se
sitúa perimétricamente y es monolítica con dicha cámara óptica
(21).
5. El detector de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque dicha parte de detección (22) de la
cámara óptica tiene paredes (26) dotadas de salientes (27) similares
a dientes.
6. El detector de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha
parte de detección es sustancialmente cilíndrica, con rebajes (28)
laterales dispuestos longitudinalmente en dichas aberturas para
dicho transmisor y dicho receptor.
7. El detector de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque dicha parte de circulación (23) de la
cámara óptica es sustancialmente cilíndrica y tiene una segunda
cubierta (33) que puede abrirse.
8. El detector de acuerdo con la reivindicación
7, caracterizado porque dicha segunda cubierta tiene una
parte perimétrica (34) que se sitúa en ángulo recto con su plano de
disposición y está hecha, al menos parcialmente, de malla, estando
destinada dicha parte perimétrica a cubrir la pluralidad de
conductos (29) para el acceso del fluido a la cámara óptica
(21).
9. El detector de acuerdo con las
reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque la parte interna
plana de la segunda cubierta (33) está dotada, al menos
parcialmente, de salientes (35) similares a dientes.
10. El detector de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dichas
particiones (30) tienen una sección transversal sustancialmente en
forma de V, están dispuestas para que sus vértices si sitúen uno
detrás de otro a lo largo del perímetro circular de la cámara óptica
(21) y sustancialmente en ángulo recto con el plano de disposición
de la segunda cubierta (33), estando el extremo superior de dichas
particiones acomodado en asientos correspondientes formados en la
parte interior plana de dicha segunda cubierta.
11. El detector de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado porque dicho acoplamiento de enclavamiento
desmontable entre la placa de circuito impreso y la primera cubierta
se proporciona por medio de dientes (36) elásticos, flexibles, que
sobresalen de forma monolítica con respecto a la primera cubierta y
en ángulo recto con su plano de disposición.
12. El detector de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha
primera cubierta (20) tiene al menos un agujero pasante (37) para un
LED (18) correspondiente que se monta en la placa de circuito
impreso y es visible desde fuera de dicha estructura.
13. El detector de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho
circuito impreso de dicha placa comprende una termistancia (19).
14. El detector de acuerdo con la reivindicación
13, caracterizado porque la parte sensible (38) de dicha
termistancia se sitúa fuera de la cámara óptica (21), en la segunda
cubierta (33), y está acoplada de forma rígida a un soporte (39) que
pasa a través de correspondientes agujeros formados en dicha cámara
y dicha segunda cubierta.
15. El detector de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende
un cuerpo (11) de contención similar a una caja para la placa de
circuito impreso (15) y la cámara óptica (21), constituido por dos
componentes complementarios enclavables de modo separable (11a y
11b), que es sustancialmente cilíndrico y se estrecha hacia arriba,
estando provista la parte superior (12) que se estrecha de aberturas
laterales (13) en dichos conductos de entrada de fluido y en la
parte sensible de la termistancia (38), y de al menos un agujero
(37) para dicho LED (18) que es visible desde fuera.
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