ES2880823T3

ES2880823T3 - Detector de humo con supervisión de cobertura por ultrasonidos

Info

Publication number: ES2880823T3
Application number: ES10186854T
Authority: ES
Inventors: Manfred Hentschel; Norbert Schaaf; Frank Redlich; Christoph Kroh; Tobias Viertel
Original assignee: ATRAL SECAL GmbH
Current assignee: ATRAL SECAL GmbH
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2021-11-25
Anticipated expiration: 2030-10-07
Also published as: EP2348495A1; PT2348495T; DK2348495T3; EP2348495B1; DE102009047531A1

Abstract

Detector de humo para espacios cerrados con una carcasa (1) que se puede fijar al techo o a una pared del espacio y en la que está separada una cámara de humo (6, 7) independiente con aberturas de entrada de humo (10), en la que hay dispuesto un sistema electrónico de medición (12, 14) que genera una señal de medición evaluable cuando se detectan partículas de humo, caracterizado por que en su lado opuesto al techo o pared está dispuesto al menos un transceptor ultrasónico (8) de tal modo que este puede irradiar señales ultrasónicas en un área (17) semiesférica opuesta al techo o pared, a excepción de una sombra acústica y en un área (16) cercana al techo, y recibir señales ultrasónicas reflejadas.

Description

DESCRIPCIÓN

Detector de humo con supervisión de cobertura por ultrasonidos

Los detectores de humo se utilizan para la detección temprana de incendios. Existen diferentes principios de detección, los denominados detectores de luz dispersa óptica o radiactiva, por nombrar solo dos. Los detectores de humo destinados a su uso en instalaciones comerciales o industriales deben cumplir las propiedades y funciones de, entre otras, la norma DIN EN 54-ff.

Los detectores de humo que se van a utilizar en edificios residenciales, apartamentos o espacios con usos habitacionales deben cumplir en ocasiones requisitos diferentes a los detectores industriales según DIN EN 54, ya que estos detectores de humo no forman parte de una instalación de detección de incendios. En este caso, lo que necesita el cliente es un detector de humo autónomo, que, a diferencia de los detectores industriales, también disponga de la función de indicación de alarma así como de un emisor de alarma que alerte al usuario de un peligro. Además, el detector de humo que funcione como detector de humo autónomo debe disponer de su propia fuente de alimentación, ya que no se alimenta a través de una red de cables desde el panel de control del detector de incendios, como en los detectores industriales.

Dado que en cada país europeo individual había normas diferentes para los detectores de humo, la norma europea DIN EN 14604 "Detectores de humo" fue desarrollado por el CEN/TC72 como norma de producto para el ámbito residencial. Esta norma europea es un mandato de la Comisión Europea y de la Asociación Europea de Libre Comercio en el marco de la Directiva de Productos de la Construcción (DPC) de la UE y constituye la base de ensayo para el producto de construcción "detector de humo" armonizado con la DPC. Si tales detectores de humo han sido probados según la norma DIN EN 14604, se presume que el posible comprador o usuario tendrá más certeza acerca del rendimiento y el nivel de calidad de los denominados detectores de humo domésticos. La norma DIN EN 14604 es válida desde el 1/08/2008.

Esto significa que solo los detectores de humo que cumplan con esta norma, avalado por un instituto de pruebas certificado, pueden comercializarse en la Asociación Europea de Libre Comercio.

Un detector de humo en el ámbito privado, una vez instalado, ya no es percibido por el usuario privado como un dispositivo que requiera mantenimiento. Existen normas de aplicación para este tipo de detectores de humo que, sin embargo, no suelen ser conocidas por el usuario particular y no tienen carácter normativo, por lo que no se suelen realizar comprobaciones cíclicas del dispositivo durante su funcionamiento.

Las investigaciones han demostrado que un porcentaje muy elevado de los detectores de humo instalados, después de un tiempo de funcionamiento, a menudo dejan de funcionar plenamente al cabo de unos años, porque la función principal de detección de humo se ha reducido considerablemente por las influencias ambientales. Con frecuencia, se instalaban adicionalmente muebles o, por ejemplo, lámparas en las proximidades del detector de humo, con lo que la función de detección del detector de humo se veía drásticamente perjudicada por la sombra o también por las influencias térmicas, como en el caso de las lámparas.

Por lo general, en los manuales de instrucciones figuran indicaciones para este tipo de trabajos, pero es de suponer que estos ya no están disponibles después de unos años o simplemente se ignoran, ya que estos detectores de humo se utilizan exclusivamente en el ámbito privado. La contratación de servicios de mantenimiento para este tipo de detectores en el ámbito privado no está generalizada ni es obligatoria, por lo que es de suponer que el número de tales contratos es insignificante.

Las alarmas de humo conocidas funcionan de la siguiente manera: Un diodo emisor (LED) irradia a una cámara de humo. Varios diafragmas o funciones de diafragma impiden la entrada directa de luz en un diodo receptor. Sin embargo, si hay partículas, por ejemplo, partículas de humo, en la cámara de humo, la luz es reflejada entonces por las partículas y detectada por el diodo receptor. Por tanto, es de suma importancia que las partículas de humo puedan entrar en la cámara de humo.

En la serie de normas EN 54 se dan indicaciones para la instalación de detectores de humo, pero en este caso para el ámbito profesional, en el sentido de que hay que tener cuidado durante la instalación para asegurarse de que no haya obstáculos u otros objetos alrededor del detector a una distancia de 50 cm de radio. Para evitar que esto suceda con los detectores de humo que están destinados al uso privado y para los que no se contratan servicios de mantenimiento, se debe poner a disposición una función que vigile los alrededores del detector de humo, al menos en un radio de 50 cm, y determine si se ha producido un cambio en ellos después de la instalación. En este caso, es importante saber si el cambio afecta al comportamiento de detección del detector de humo hasta el punto de que este ya no pueda detectar de acuerdo con la normativa después del cambio. El documento EP1857989 describe un detector de humo que comprueba su entorno para detectar por medio de ultrasonidos la presencia de objetos que interfieran.

Por lo tanto, el objetivo de la invención es proporcionar un detector de humo que sea capaz de detectar el entorno alrededor del detector de humo en un radio de 50 cm y, al mismo tiempo, determinar si un obstáculo dado el caso detectado o un objeto detectado dificulta o reduce sus propias propiedades de detección hasta el punto de que estas ya no se ajusten a la normativa. Además, se especificará un procedimiento para el funcionamiento del detector de humo.

Este objetivo se consigue, con un detector de humo para espacios cerrados con una carcasa que se puede fijar al techo o a una pared del espacio, en la que está separada una cámara de humo independiente con aberturas de entrada de humo, en la que hay dispuesto un sistema electrónico de medición que genera una señal de medición evaluable cuando se detectan partículas de humo, por que en su lado opuesto al techo o la pared está dispuesto al menos un transceptor ultrasónico de tal modo que este puede irradiar señales ultrasónicas en un área semiesférica opuesta al techo o pared, a excepción de una sombra acústica y en un área cercana al techo, y recibir señales ultrasónicas reflejadas.

La invención aprovecha el hecho físico de que el sonido se propaga por el aire a una velocidad de aproximadamente 330 m/s, de modo que la distancia del objeto reflectante puede inferirse directamente a partir del lapso de tiempo entre la señal emitida y la señal recibida. Si la distancia que se ha de abarcar, por ejemplo un radio de 50 cm, es fija, en una variante de realización preferida, por ejemplo, se puede abrir una ventana de tiempo entre la emisión y la recepción de la señal ultrasónica, dentro de la cual debe detectarse una señal reflejada. De lo contrario, el objeto no se encuentra dentro de la distancia que se ha de abarcar.

De acuerdo con una forma de realización preferida, está previsto que estén dispuestos tres transceptores ultrasónicos en el lado del detector de humo opuesto al techo o la pared a intervalos equidistantes, por ejemplo a una distancia angular de 120°. En la práctica, se ha demostrado que es posible una supervisión excelente del entorno del detector de humo con una estructura de aparato que todavía es aceptable.

De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida del detector de humo, está previsto que cada transceptor ultrasónico tenga asignado un reflector 9 que, por un lado, deja pasar una parte de las señales ultrasónicas irradiadas por los transceptores ultrasónicos en sentido opuesto al techo o pared y, por otro lado, desvía una parte hacia los lados. Una parte de las señales ultrasónicas son irradiadas, por tanto, sin obstáculos por los transceptores, mientras que otra parte de las señales son desviadas hacia los lados. De este modo, aparte de un cono de sombra debajo del detector de humo y áreas 16 cercanas al techo, todo el entorno de interés del detector de humo es abarcado por la detección de un obstáculo.

El procedimiento de acuerdo con la invención para el funcionamiento de un detector de humo descrito anteriormente se caracteriza por que un transceptor ultrasónico se conmuta cíclicamente, por ejemplo a intervalos de una semana, al modo de transmisión en el que irradia señales ultrasónicas, entonces emite una señal ultrasónica y, después, todos los transceptores ultrasónicos, dentro de una ventana de tiempo predeterminable, se conmutan al modo de recepción en el que pueden recibir señales ultrasónicas reflejadas, por ejemplo, desde obstáculos u objetos dentro del espacio 17 supervisado alrededor del detector de humo.

De acuerdo con una variante de este procedimiento de funcionamiento, está previsto que, después de cada ciclo de medición, se determine si ha habido un cambio en una medida predeterminable con respecto al al menos un resultado de medición de la señal ultrasónica procedente como valor de referencia, y que, si el cambio supera esta medida, la potencia de emisión del transceptor ultrasónico se aumenta hasta el punto de que se determine nuevamente el valor de referencia en los transceptores ultrasónicos en el siguiente ciclo de medición. Si los cambios ascienden, por ejemplo, a como máximo un 1 %, la potencia de emisión de los transceptores ultrasónicos se aumenta hasta que se determine en los transceptores ultrasónicos el mismo valor que en la medición precedente. La compensación puede llevarse a cabo hasta que la cantidad compensada alcance el valor especificado para la cobertura máxima aceptable del detector de humo en relación con la detección de humo de acuerdo con la normativa.

Para poder tener en cuenta cambios muy pequeños, en una variante de realización adicional está previsto que no solo se compare el resultado de medición en cada caso precedente con el resultado de medición actual, sino que los resultados de todas las mediciones precedentes también sirvan como valor de referencia mediante promediado. Con esta variante de realización, también se pueden incluir variaciones que solo tienen lugar muy lentamente.

La invención se explica con más detalle por medio de un ejemplo de realización. En este sentido, muestra:

la Figura 1 una sección vertical a través del detector de humo;

la Figura 2 una vista en planta del detector de humo de la figura 1; y

la Figura 3 esquemáticamente el modo de funcionamiento del detector de humo.

La figura 1 muestra una sección vertical a través de un detector de humo. Una fuente de tensión 2 así como un generador de sonido 3 están dispuestos dentro de la carcasa 1. Además, hay un sistema electrónico de medición 12, 14, formada por diodos emisores / receptores, etc. dentro de la carcasa 1. La parte inferior 6 de la cámara de humo está montada sobre una placa de soporte 4. La figura dibujada también muestra la parte superior 7 de la cámara de humo y la mosquitera 5 que se suele utilizar para protegerla contra los insectos. El símbolo de referencia 13 indica un diafragma que, como se describe, evita la entrada de luz directa en el diodo receptor 14. Hay tres transceptores ultrasónicos 8 sobre la placa de soporte 4. Están dispuestos en el área del borde exterior de la carcasa 1. Los transceptores ultrasónicos 8 son componentes que emiten señales ultrasónicas y que también pueden recibir señales ultrasónicas.

Tanto la radiación ultrasónica saliente como la entrante reflejada son guiadas por un reflector 9, estando asignado un reflector 9 a cada transceptor ultrasónico 8. Las flechas dibujadas están destinadas a simbolizar que una parte de la radiación ultrasónica saliente es emitida sin obstáculos en sentido opuesto al techo o la pared, mientras que otra parte es desviada por el reflector 9 hacia los lados. Lo mismo es válido, evidentemente, al recibir la radiación ultrasónica.

La figura 2 muestra la vista en planta del detector de humo de la figura 1, es decir, el detector de humo de la figura 1 visto desde arriba. Puede verse claramente que tres transceptores ultrasónicos 8 están dispuestos en el área del borde exterior de la tapa de carcasa 1, cada uno con un reflector 9 asignado. En el presente caso, los tres transceptores ultrasónicos 8 están dispuestos equidistantemente a una distancia angular de 120°.

La figura 3 ilustra el modo de funcionamiento del detector de humo de las figuras 1 y 2. Las ondas sonoras emitidas por los transceptores ultrasónicos en el modo de emisión se propagan a un espacio de supervisión 17 semiesférico. Puede verse claramente que los reflectores 9 sirven para desviar la radiación ultrasónica hacia los lados.

El espacio 17 semiesférico alrededor del detector de humo es supervisado adecuadamente de esta manera. Tan solo una sombra acústica y las áreas 16 cercanas al techo no se pueden supervisar adecuadamente, pero estas no son relevantes para la supervisión del espacio que rodea el detector de humo. Si los rayos ultrasónicos inciden ahora en un objeto 11 en el espacio 17 supervisado, la radiación ultrasónica es reflejada parcialmente. Estos rayos ultrasónicos reflejados son luego recibidos por los transceptores ultrasónicos 8, que están entonces en el modo de recepción. Las señales son evaluadas por el sistema electrónico de medición. El radio 18 del área de monitorización 17 semiesférica es configurable.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Detector de humo para espacios cerrados con una carcasa (1) que se puede fijar al techo o a una pared del espacio y en la que está separada una cámara de humo (6, 7) independiente con aberturas de entrada de humo (10), en la que hay dispuesto un sistema electrónico de medición (12, 14) que genera una señal de medición evaluable cuando se detectan partículas de humo,

caracterizado por que en su lado opuesto al techo o pared está dispuesto al menos un transceptor ultrasónico (8) de tal modo que este puede irradiar señales ultrasónicas en un área (17) semiesférica opuesta al techo o pared, a excepción de una sombra acústica y en un área (16) cercana al techo, y recibir señales ultrasónicas reflejadas.

2. Detector de humo según la reivindicación 1, caracterizado por que están dispuestos tres transceptores ultrasónicos (8) a intervalos equidistantes en el lado de su carcasa (1) opuesto al techo o pared.

3. Detector de humo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los transceptores ultrasónicos (8) están dispuestos dentro de sus contornos exteriores del lado opuesto al techo o pared.

4. Detector de humo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que cada transceptor ultrasónico (8) tiene asignado un reflector (9) que, por un lado, deja pasar una parte de las señales ultrasónicas irradiadas por los transceptores ultrasónicos (8) en sentido opuesto al techo o pared y, por otro lado, desvía una parte hacia los lados.

5. Procedimiento para el funcionamiento de un detector de humo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que se conmuta un transceptor ultrasónico (8) al modo de emisión en el que irradia señales ultrasónicas, este emite una señal ultrasónica y luego todos los transceptores ultrasónicos (8) se conmutan, dentro una ventana de tiempo predeterminable, al modo de recepción en el que reciben señales ultrasónicas.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que después de cada ciclo de medición se determina si ha habido un cambio en una medida predeterminable con respecto al al menos un resultado de medición de la señal ultrasónica precedente como valor de referencia, y por que, si el cambio supera esta medida, la potencia de emisión del transceptor ultrasónico se aumenta hasta el punto de que se determine nuevamente el valor de referencia en los transceptores ultrasónicos (8).

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado por que todos los resultados de medición precedentes sirven como valor de referencia mediante promediado.