WO2018024984A1 - Détecteur de fumée, de gaz ou de particules, système et procédé de détection de fumée, de gaz ou de particules - Google Patents

Détecteur de fumée, de gaz ou de particules, système et procédé de détection de fumée, de gaz ou de particules Download PDF

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WO2018024984A1
WO2018024984A1 PCT/FR2017/052165 FR2017052165W WO2018024984A1 WO 2018024984 A1 WO2018024984 A1 WO 2018024984A1 FR 2017052165 W FR2017052165 W FR 2017052165W WO 2018024984 A1 WO2018024984 A1 WO 2018024984A1
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detector
chamber
particles
smoke
detection
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/052165
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Stéphane DI MARCO
Jelle DIONOT
Olivier COMETS
Christophe Bonazzi
Laurent Pichard
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Finsecur
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • 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 is directed to a smoke, gas or particle detector, a smoke, gas or particle detection method and a smoke, gas or particle detection system. It applies in particular to the field of security of property and persons.
  • the detection is based on the optical principle of diffusion and / or absorption of light by smoke, gas or particles.
  • the measurement of these physical phenomena allows the detection of smoke, gas or particles and therefore the presence of a risk nearby.
  • the smoke, gas or particle sample on which detection is performed is passively transported to the detector.
  • the air is set in motion by natural convection, due to temperature differences in the environments to be protected. These air movements are sometimes supplemented by drafts associated with the presence of public or machines.
  • a layer of hot air can form under the ceiling, under the action of the foal effect, preventing the arrival of smoke, gas or from particles to the detector, which can make it inoperative.
  • a suction device via a fan, actively draws air from a tubing network punctuated with multiple capture ports, to a centralized optical detection device.
  • Each orifice capture plays a role similar to that of a point detector.
  • the gas or the particles can be collected by several capture ports, thus increasing the sensitivity of the detection.
  • the present invention aims to remedy all or part of these disadvantages.
  • the present invention aims at a detector of smoke, gas or particles, which comprises:
  • a detection chamber connected to a suction device and to an opening allowing the passage of a stream of air and particles or gases
  • a detector of presence of smoke, gas or particles in the detection chamber and a transmitter of a signal representative of the detection of smoke, gas or particles in the detection chamber.
  • the detector object of the present invention comprises a capillary, fixed to the opening, deporting the opening, relative to the micro-pump, a predetermined length of capillary.
  • the capillary has a plurality of openings. In embodiments, the capillary has a "T" shape.
  • the retention means is formed of an interior volume of the chamber configured for an aspirated airflow to form a vortex, between an inlet and an outlet of said chamber, to increase the residence time. occupancy of the smoke particles in the chamber.
  • the chamber has a shape of revolution cylinder, the inlet being positioned so that the flow enters the chamber in a direction tangential to the lateral periphery of the cylinder.
  • the chamber has fins for guiding the flow of air from the inlet to the outlet.
  • the outlet is positioned perpendicular to the airflow in the chamber at the position of the outlet.
  • the segregation means includes a virtual impactor upstream of the aperture.
  • the segregation means includes an impactor upstream of the aperture.
  • the air suction device is protected by a filter limiting its fouling.
  • the present invention aims at a smoke detection system, which comprises:
  • At least one smoke, gas or particle detector which is the subject of the present invention and
  • an alarm center comprising:
  • the present invention relates to a gas or particle detector, which comprises:
  • micro-pump for sucking air, towards a detection chamber, through an opening
  • the micro-pump, the detection chamber, the detector and the transmitter being embedded in a common housing, the opening opening to the outside of the housing.
  • the micro-pump is an electrostatically actuated micro-pump.
  • the micro-pump is a piezoelectric membrane micro-pump. These embodiments make it possible to produce a miniaturized pump drawing a small, but sufficient, quantity of air to carry out the detection.
  • the detector object of the present invention comprises means for measuring the air flow sucked by the micro-pump.
  • the detector which is the subject of the present invention comprises means for communicating a signal as a function of the measured airflow.
  • the flow measurement means comprises a sensor of a vibration frequency of the membrane of the micro-pump and a means for determining a value of the flow rate as a function of the vibration frequency sensed.
  • the flow measurement means comprises a vibration amplitude sensor of the piezoelectric membrane and a means for determining a value of the flow rate as a function of the amplitude of the sensed vibration.
  • the flow measurement means includes a thermistor and means for determining a flow rate value as a function of a value of the sensed resistance.
  • the flow measurement means is a flow meter.
  • the detector comprises:
  • a light receiver sensitive for at least a portion of the wavelengths of the light rays emitted by the emitter
  • a first light reflector facing the transmitter to direct the light emitted by the transmitter towards a detection zone in the diffusion zone and -
  • a second light reflector facing the receiver for directing, in the presence of gas or particles in the diffusion zone, the light scattered from said detection zone to the receiver.
  • the first reflector and / or the second reflector is an optical prism.
  • the shape of an interior volume of the chamber is configured so that a sucked airflow forms a vortex, between an inlet and an outlet of said chamber, to increase the gas occupancy time. or particles in the chamber.
  • the chamber has a shape of revolution cylinder, the inlet being positioned so that the flow enters the chamber in a direction tangential to the lateral periphery of the cylinder.
  • the chamber has fins for guiding the flow of air from the inlet to the outlet.
  • the outlet is positioned perpendicular to the airflow in the chamber at the position of the outlet.
  • the detector object of the present invention comprises a virtual impactor upstream of the chamber.
  • the present invention is directed to a method for detecting gases or particles, which comprises:
  • FIG. 1 represents, schematically, a particular embodiment of the detector which is the subject of the present invention
  • FIG. 2 schematically represents a first view of a particular embodiment of the suction chamber
  • FIG. 3 schematically represents a second view of a particular embodiment of the suction chamber
  • FIG. 4 represents, schematically and in the form of a logic diagram, a particular sequence of steps of the method which is the subject of the present invention
  • FIG. 5 represents, schematically, a particular embodiment of the system that is the subject of the present invention
  • FIG. 6 represents, schematically, a particular embodiment of the detector which is the subject of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagrammatic representation of a particular embodiment of the detector which is the subject of the present invention.
  • FIG. 8 represents, schematically, a particular embodiment of the detector which is the subject of the present invention.
  • FIG. 9 represents, schematically, a particular embodiment of the detector which is the subject of the present invention.
  • FIG. 10 represents, schematically, a particular embodiment of the detector which is the subject of the present invention.
  • FIG. 11 represents, schematically, a particular embodiment of the detector which is the subject of the present invention.
  • FIG. 12 schematically represents a particular embodiment of the detector which is the subject of the present invention
  • FIG. 13 represents, schematically, a particular embodiment of the detector which is the subject of the present invention
  • FIG. 14 shows schematically a particular embodiment of the detector object of the present invention.
  • the smoke can be defined as all of the solid particles and gases emitted by the ash from the combustion reaction, or by mechanical heating. Particles and gases are mainly derived from carbon.
  • the particles can be defined as a set of aggregates of solid material in suspension, of size ranging from a nanometer to a fraction of a millimeter, resulting for example from the combustion reaction or by a mechanical heating.
  • the gas can be defined as a set of atoms, molecules or ions very weakly bound and can be considered as independent.
  • the material In the gaseous state, the material has no shape or volume of its own.
  • vortex is a region of a fluid in which the flow is primarily a rotational movement about an axis, rectilinear or curved.
  • FIG. 1 which is not to scale, shows a schematic view of an embodiment of the detector 100 which is the subject of the present invention.
  • This smoke detector 100 comprises:
  • micro-pump 105 for sucking air, towards a detection chamber 1, through an opening 135,
  • a transmitter 120 of a signal representative of the detection of smoke in the detection chamber the micro-pump 105, the detection chamber 1 10, the detector 1 15 and the transmitter 120 being embedded in a common housing 125, the opening 130 opening outside the housing 125.
  • the micro-pump 105 is, for example, a micro-pump 105 with a piezoelectric membrane encapsulated in a particular geometry.
  • the oscillation of a piezoelectric pellet contiguous to a membrane confers a pumping cycle in two stages. At first, the air is sucked mainly through the inlet, then in a second step, the air is expelled mainly through the outlet orifice.
  • the membrane vibrates, creating a movement of air passing through the orifices of said encapsulation.
  • micro-pump 105 is:
  • This micro-pump 105 is used to draw air outside the housing 125 to transport it to the chamber 1 10 detection.
  • This detection chamber 1 is a volume configured to retain a predetermined amount of aspirated air. The smoke detection is performed by the detector 1 15 on the basis of the air contained in this chamber 1 10 at a given moment.
  • This micro-pump 105 air can vary in position relative to the chamber 1 10 detection.
  • the micro-pump 105 is positioned downstream of the chamber 1 10, on the air path, the surrounding air being sucked through the chamber 1 10.
  • the micro-pump 105 is positioned upstream of the chamber 1 10, on the air path, the surrounding air being pushed out of the detector 100, creating a movement of air at the level of the chamber 1 10.
  • the micro-pump 105 operates intermittently.
  • the detector 1 15 is, for example, an optical smoke detector (Tyndall effect or extinction), an ionization detector, electric discharge, or thermionic or photoelectric source, a thermal detector or a thermo-velocimetric detector . All these types of detectors are widely described in the reference literature of the field of fire safety, their operation is not repeated here.
  • the detector 1 is configured to perform a point detection, on receipt of a detection command sent by an external device, or periodic, according to a predetermined period, variable or modifiable by a command sent by an external device.
  • This detector 1 carries out the detection in the detection chamber 1 10.
  • the detector 100 comprises a means 160 for measuring the flow of air sucked by the micropump 105.
  • This measurement means 160 can also measure a relative flow with respect to a predetermined nominal flow rate, this nominal flow rate corresponding to a correct, or initial, operating state of the micro-pump 105.
  • this air flow measurement means 160 comprises a sensor 170 with a value of the capacitance of a piezoelectric crystal 106 implemented by the micro-pump 105. and means 171 for determining a value of the flow rate as a function of the sensed capacitance value.
  • the sensor 170 measures, for example, the voltage across a piezoelectric crystal to determine if the pumping pump is down, since zero voltage across the piezoelectric crystal prevents the pumping pump from operating.
  • the determining means 170 determines that the flow rate of the micro-pump 105 is correct.
  • the determining means 170 determines that the flow rate of the pumping pump 105 is incorrect and lower than the nominal flow rate.
  • the determining means 171 is, for example, an electronic calculating circuit.
  • the means 160 for measuring the flow rate comprises a sensor 172 with a vibration frequency of the membrane 107 of the micro-pump and a means 173 for determining a value. the flow rate as a function of the frequency of vibration picked up.
  • the sensor 172 is formed, for example, of a synchronous counter and a comparator associated with a membrane control microcontroller 107.
  • the determining means 173 determines that the flow rate of the micropump 105 is correct.
  • the determining means 173 determines that the flow rate of the micro-pump 105 is incorrect and lower than the nominal flow rate.
  • the determining means 173 is, for example, a configured electronic computing circuit.
  • the flow measurement means 160 comprises a thermistor 174 and a means 175 for determining a value of the flow rate as a function of a value of the sensed resistance.
  • the flow value is sensed, for example, by an ohmmeter connected across the thermistor.
  • the ratio of resistance to temperature is given by the Steinhart-Hart formula.
  • the resistance is measured here and, by the Steinhart-Hart formula, the temperature is deduced.
  • the determining means 175 determines that the flow rate of the micro-pump 105 is correct.
  • the determining means 175 determines that the flow rate of the micro-pump 105 is incorrect and lower than the nominal flow rate.
  • the determining means 175 is, for example, an electronic calculating circuit.
  • the flow measurement means 160 is a flowmeter. This flowmeter is positioned upstream or downstream of the micro-pump 105 on the air path generated by the operation of this micro-pump 105.
  • the flow measurement means 160 comprises a piezoelectric membrane vibration amplitude sensor 176 and a means 177 for determining a value of the flow rate as a function of the amplitude of vibration picked up.
  • the amplitude sensor 176 is, for example, an electrical circuit connected to an output, called “self-drive feedback" of the piezoelectric crystal of the membrane 107, this output providing a signal representative of this amplitude,
  • the determination means 177 determines that the flow rate of the micropump 105 is correct.
  • the determining means 177 determines that the flow rate of the micro-pump 105 is incorrect and lower than the nominal flow rate.
  • the determining means 177 is, for example, an electronic calculating circuit.
  • One of the advantages of knowing the flow rate is the determination of a fault or a fault of the micro-pump 105 which may be due to fouling.
  • the detector 100 comprises means 165 for communicating a signal as a function of the measured airflow.
  • the communication means 165 is, for example, an electronic control circuit of a wired or wireless link connecting the detector 100 to a third party device.
  • the communication means 165 implements an Ethernet port.
  • the communication means 165 implements a wireless antenna configured to operate according to the IEEE 802.1 1 standard, called Wi-Fi.
  • the communication means 165 implements a wireless antenna configured to implement spread spectrum transmission technology, such as LoRa technology (trademark).
  • the communication means 165 implements a narrow-band radio technology or a short-range Bluetooth low energy wireless technology.
  • the communication means 165 is a light or a speaker configured to emit a visual and / or audible signal.
  • the communication means 165 and the transmitter 120 are merged.
  • the signal communicated is, for example, a measured flow rate value or information representative of the presence or absence of a fault or a fault in the micro-pump 105 as a function of the comparison of the measured flow rate value. and a certain limit value.
  • the detector 1 further comprises an additional detector of monoxide, carbon dioxide or any other chemical species of interest depending on the desired application of the detector 100.
  • the detector 100 is adapted to the sole detection of gas by replacing the smoke detector by a particular sensor adapted to the detection of gas.
  • the detector 1 15 comprises a prism as described in the patent application FR 10 57338, filed on September 14, 2010 by the company Finsécur.
  • the detector 1 comprises:
  • a receiver 1 17 of light sensitive for at least a portion of the wavelengths of the light rays emitted by the emitter
  • a second reflector 1 19 of light facing the receiver for directing, in the presence of smoke in the diffusion zone, the light diffused from said detection zone towards the receiver.
  • the emitter 1 16 of light is, for example, a laser emission source or light emitting diode.
  • the receiver 1 17 is, for example, a photocell configured to generate an electrical signal upon receiving the light signal emitted by the emitter 1 16 light.
  • the first reflector 1 18 is, for example, an optical prism.
  • the second reflector 1 19 is, for example, an optical prism.
  • the transmitter 120 is, for example, an electronic control circuit of a wired or wireless link connecting the detector 100 to a third party device.
  • the transmitter 120 implements an Ethernet port.
  • the transmitter 120 implements a wireless antenna configured to operate according to the standard IEEE 802.1 1, called Wi-Fi.
  • the transmitter 120 implements a wireless antenna configured to implement spread spectrum transmission technology, such as LoRa technology (trademark).
  • the transmitter 120 implements a narrow-band radio technology or a short-range Bluetooth low energy wireless technology.
  • the transmitter 120 is a light or a speaker configured to emit a visual signal and / or sound.
  • the transmitter 120 is a buzzer.
  • the housing 125 is, for example, a rigid shell having a flattened cylinder or truncated cone shape.
  • the shape of the envelope depends on the place of use of the detector 100.
  • the detector 100 includes a capillary 130 fixed to the opening, deporting the opening 135 by a predetermined length of capillary.
  • the capillary 130 is, for example, a tube of metal or plastic material. This capillary 130 is fixed by gluing, screwing or clipping at the opening 135.
  • the capillary has a length greater than ten centimeters, greater than one meter or greater than five meters.
  • the capillary 130 is rigid.
  • the shape of an interior volume of the chamber 1 10 is configured so that a sucked airflow forms a vortex, between an inlet 140 and an outlet 145 of said chamber, to increase the occupancy time of the smoke and / or particles in the chamber.
  • a chamber 1 10 is further illustrated in Figures 2 and 3.
  • FIGS. 2 and 3 show an embodiment of the chamber 100 in which the chamber 1 has a shape of revolution cylinder, the inlet 140 being positioned so that the flow enters the chamber in a tangential direction at the lateral periphery of the cylinder.
  • FIGS. 2 and 3 show an embodiment of the chamber 100 in which the chamber 1 has fins 150 for guiding the flow of air from the inlet 140 to the outlet 145. These fins 150 are positioned against an inner surface of the chamber 1 10 so as to direct the air to create a vortex, or vortex, guiding the air from the inlet 140 to the outlet 145.
  • This swirl has the effect of keeping the particles and smoke in the chamber longer, which makes the analysis performed by the detector 100 more reliable.
  • the detector 100 comprises a virtual impactor 155, upstream of the chamber 1 10, configured to allow the capture of particles of a size (diameter, radius of gyration) predetermined.
  • a virtual impactor 155 upstream of the chamber 1 10, configured to allow the capture of particles of a size (diameter, radius of gyration) predetermined.
  • FIG. 13 A particular embodiment of the virtual impactor 155 is shown in FIG. 13.
  • the air flow causes a separation of the particles, along two air paths, as a function of the dimensions of these particles as a result of reduced mobility of the largest particles.
  • the detector 100 comprises a plurality of cascading impactors.
  • the particles strike a wall on the air path in each impactor so that only the smallest particles pass through these impactors.
  • FIG. 14 shows a particular embodiment of the detector 100 which comprises a virtual impactor 156, the smaller particles then passing through two impactors 157 and then the detection chamber 1 10.
  • FIGS. 2 and 3 show an embodiment of the chamber 1 in which the outlet 145 is positioned perpendicularly to the air flow in the chamber 100 at the positioning of the outlet.
  • FIG. 4 diagrammatically shows a particular flow diagram of the process 200 that is the subject of the present invention.
  • This smoke detection method 200 comprises:
  • This method is realized, for example, by the implementation of the detector 100 as described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the method 200 includes a step of segregating a portion of the particles sucked during the suction step 205.
  • This segregation step is carried out, for example, by the implementation of a filter or a virtual impactor.
  • the method 200 includes a step of preserving the particles in the chamber, for example by using a vortex.
  • FIG. 5 diagrammatically shows a particular embodiment of the system 300 which is the subject of the present invention.
  • This smoke detection system 300 comprises:
  • At least one smoke detector 100 as described with reference to one of FIGS. 1 to 3 and
  • a central alarm unit 305 comprising:
  • the alarm center 305 is positioned on the same site as at least one detector 100 or remotely.
  • the receiver 310 is configured to correspond to the transmission technique implemented by the transmitter 120 of each detector 100. This receiver 310 can thus be configured to receive a wired or wireless signal.
  • the transmission means 315 is, for example: - a light
  • an electronic control circuit configured to control a wired or wireless link connecting the central unit 305 to a third party device.
  • FIG. 1 and 12 also diagrammatically show an embodiment of the detector 100 which is the subject of the present invention.
  • This detector 100 of smoke, gas or particles comprises:
  • a detection chamber 1 connected to a suction device (105) and to an opening 139 allowing the passage of an air flow comprising smoke, particles or gas,
  • a transmitter 120 of a signal representative of the detection of smoke, gas or particles in the detection chamber is a transmitter 120 of a signal representative of the detection of smoke, gas or particles in the detection chamber.
  • the purpose of the segregation means is to limit the access of the chamber 1 to the particles and gases of interest for the application of the detector 100.
  • This means of segregation is, for example, a filter or an absorbent material for preventing superfluous particles, for detection, to reach the chamber 1 10.
  • the segregation means includes a virtual impactor 155 upstream of the opening 156.
  • the segregation means includes an impactor 155 upstream of the opening 156.
  • the purpose of the retention means is to retain the smoke and the particles of interest in the chamber 1 10 for the application of the detector 100.
  • This retention means is, for example, formed of an interior volume of the chamber 1 10 configured so that a sucked airflow forms a vortex, between an inlet 140 and an outlet 145 of said chamber, to increase the time occupying smoke and particles in the room.
  • the chamber 1 has a cylindrical shape of revolution, the inlet 140 being positioned so that the flow enters the chamber in a direction tangential to the lateral periphery of the cylinder.
  • the chamber 1 comprises fins 150 for guiding the flow of air from the inlet 140 to the outlet 145.
  • the outlet 145 is positioned perpendicular to the airflow in the chamber 100 at the outlet position.
  • the device 105 for extracting air is protected by a filter 106 limiting its fouling.

Landscapes

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Abstract

Le détecteur (100) de fumée, de gaz ou de particules, comporte: -une chambre (110) de détection reliée à un dispositif (105) d'aspiration et à une ouverture permettant le passage d'un flux d'air et de particules ou de gaz, -un moyen de ségrégation de particules traversant l'ouverture et/ou de rétention de particules dans la chambre, -un détecteur (115) de présence de fumée, de gaz ou de particules dans la chambre de détection et -un émetteur (120) d'un signal représentatif de la détection de fumée, de gaz ou de particules dans la chambre de détection.

Description

DÉTECTEUR DE FUMÉE, DE GAZ OU DE PARTICULES, SYSTÈME ET PROCÉDÉ DE DÉTECTION DE FUMÉE, DE GAZ OU DE PARTICULES
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention vise un détecteur de fumée, de gaz ou de particules, un procédé de détection de fumée, de gaz ou de particules et un système de détection de fumée, de gaz ou de particules. Elle s'applique, notamment, au domaine de la sécurité des biens et des personnes.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
On distingue principalement trois types de détecteurs de fumée, gaz ou de particules :
- les détecteurs ponctuels,
- les détecteurs linéaires et
- les détecteurs multi-ponctuels par aspiration.
Pour chacun d'eux, la détection repose sur le principe optique de diffusion et/ou absorption de lumière par la fumée, le gaz ou les particules. La mesure de ces phénomènes physiques permet la détection de fumée, de gaz ou de particules et donc la présence d'un risque à proximité.
Pour les détecteurs ponctuels et linéaires, l'échantillon de fumée, de gaz ou de particules sur lequel est réalisé la détection est transporté de manière passive jusqu'au détecteur. L'air est mis en mouvement par convection naturelle, dus à des différences de température dans les environnements à protéger. Ces mouvements d'air sont parfois complétés par les courants d'air associés à la présence de public ou de machines. En cas de grande hauteur sous plafond (au-dessus de 12 mètres), une couche d'air chaud peut se former sous le plafond, sous l'action de l'effet Poulain, prévenant ainsi l'arrivée de fumée, de gaz ou de particules jusqu'au détecteur, pouvant le rendre inopérant.
Pour les détecteurs multi-ponctuels par aspiration, un dispositif aspirant, via un ventilateur, prélève activement l'air d'un réseau de tubulure ponctué de multiples orifices de captation, vers un dispositif optique centralisé de détection. Chaque orifice de captation joue ainsi un rôle analogue à celui d'un détecteur ponctuel. Le gaz ou les particules peuvent être prélevés par plusieurs orifices de captation multipliant ainsi la sensibilité de la détection.
Cependant, l'installation de ces détecteurs multi-ponctuels nécessite une installation importante d'un réseau de conduites d'aspiration. De plus, le boîtier de détection présente des dimensions importantes, ce qui nécessite généralement un local dédié. L'encrassement du boîtier nécessite des interventions rendues complexes selon le positionnement du boîtier. Ces détecteurs multi-ponctuels sont donc à la fois chers et compliqués à mettre en place,
De plus, certaines applications à faible volume à analyser ne permettent pas de justifier le coût d'une telle installation.
Enfin, dans les systèmes actuels, il est impossible de déterminer de quel orifice vient la fumée, le gaz ou les particules détectés par le détecteur.
On connaît, notamment, des systèmes tels que décrits dans le document WO 2013/182822, publié le 12 décembre 2013.
On connaît également des systèmes tels que décrits dans le document WO 2010/100549, publié le 10 septembre 2010.
On connaît également des systèmes tels que décrits dans le document EP 2 320 398, publié le 1 1 mai 201 1 .
On connaît également des systèmes tels que décrits dans le document EP 0
638 885, publié le 15 février 1995.
Toutefois, aucun de ces systèmes ne permet une détection optimale.
OBJET DE L'INVENTION
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un détecteur de fumée, de gaz ou de particules, qui comporte :
- une chambre de détection reliée à un dispositif d'aspiration et à une ouverture permettant le passage d'un flux d'air et de particules ou de gaz,
- un moyen de ségrégation de particules traversant l'ouverture et/ou de rétention de particules dans la chambre,
- un détecteur de présence de fumée, de gaz ou de particules dans la chambre de détection et - un émetteur d'un signal représentatif de la détection de fumée, de gaz ou de particules dans la chambre de détection.
Ces modes de réalisation permettent de prolonger le temps passé par l'air dans la chambre de détection, de manière à en améliorer la fiabilité.
Dans des modes de réalisation, le détecteur objet de la présente invention comporte un capillaire, fixé à l'ouverture, déportant l'ouverture, par rapport à la micro-pompe, d'une longueur de capillaire prédéterminée.
Ces modes de réalisation permettent de déporter le point d'aspiration de l'air, notamment dans le cas où la couche d'air en place sous l'action de l'effet poulain est d'épaisseur importante.
Dans des modes de réalisation, le capillaire présente une pluralité d'ouvertures. Dans des modes de réalisation, le capillaire présente une forme de « T ».
Dans des modes de réalisation, le moyen de rétention est formé d'un volume intérieur de la chambre configuré pour qu'un flux d'air aspiré forme un vortex, entre une entrée et une sortie de ladite chambre, pour augmenter le temps d'occupation des particules de fumées dans la chambre.
Dans des modes de réalisation, la chambre présente une forme de cylindre de révolution, l'entrée étant positionnée pour que le flux pénètre dans la chambre selon une direction tangentielle à la périphérie latérale du cylindre.
Ces modes de réalisation permettent de prolonger le temps passé par l'air dans la chambre de détection, de manière à en améliorer la fiabilité.
Dans des modes de réalisation, la chambre comporte des ailettes de guidage du flux d'air de l'entrée vers la sortie.
Ces modes de réalisation permettent de prolonger le temps passé par l'air dans la chambre de détection, de manière à en améliorer la fiabilité.
Dans des modes de réalisation, la sortie est positionnée perpendiculairement au flux d'air dans la chambre au positionnement de la sortie.
Ces modes de réalisation permettent de prolonger le temps passé par l'air dans la chambre de détection, de manière à en améliorer la fiabilité.
Dans des modes de réalisation, le moyen de ségrégation comporte un impacteur virtuel en amont de l'ouverture.
Dans des modes de réalisation, le moyen de ségrégation comporte un impacteur en amont de l'ouverture. Dans des modes de réalisation, le dispositif d'aspiration de l'air est protégé par un filtre limitant son encrassement.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un système de détection de fumée, qui comporte :
- au moins un détecteur de fumée, de gaz ou de particules objet de la présente invention et
- une centrale d'alarme comportant :
- un récepteur d'un signal émis par chaque détecteur et
- un moyen de transmission d'une information représentative de la détection de fumée, de gaz ou de particules par au moins un détecteur.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du système objet de la présente invention étant similaires à ceux du détecteur objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
Selon un troisième aspect, la présente invention vise un détecteur de gaz ou de particules, qui comporte :
- une micro-pompe pour aspirer de l'air, vers une chambre de détection, à travers une ouverture,
- un détecteur de présence de gaz ou de particules dans la chambre de détection et
- un émetteur d'un signal représentatif de la détection de gaz ou de particules dans la chambre de détection,
la micro-pompe, la chambre de détection, le détecteur et l'émetteur étant embarqués dans un boîtier commun, l'ouverture ouvrant à l'extérieur du boîtier.
Ces dispositions permettent de bénéficier d'un moyen actif de déplacement d'air, augmentant la fiabilité du détecteur ponctuel de manière comparable à celle d'un détecteur multi-ponctuel et limitant les conséquences néfastes de l'effet Poulain, combiné à la facilité d'installation d'un détecteur ponctuel.
Dans des modes de réalisation, la micro-pompe est une micro-pompe à actionnement électrostatique.
Ces modes de réalisation permettent de réaliser une pompe miniaturisée aspirant une petite, mais suffisante, quantité d'air pour réaliser la détection.
Dans des modes de réalisation, la micro-pompe est une micro-pompe à membrane piézoélectrique. Ces modes de réalisation permettent de réaliser une pompe miniaturisée aspirant une petite, mais suffisante, quantité d'air pour réaliser la détection.
Dans des modes de réalisation, le détecteur objet de la présente invention comporte un moyen de mesure du débit d'air aspiré par la micro-pompe.
Ces modes de réalisation permettent de déterminer un niveau d'encrassement de la micro-pompe.
Dans des modes de réalisation, le détecteur objet de la présente invention comporte un moyen de communication d'un signal en fonction du débit d'air mesuré.
Ces modes de réalisation permettent de communiquer, vers un dispositif tiers, le débit mesuré ou un signal d'alerte représentatif d'un débit anormal de la micropompe.
Dans des modes de réalisation, le moyen de mesure du débit comporte un capteur d'une fréquence de vibration de la membrane de la micro-pompe et un moyen de détermination d'une valeur du débit en fonction de la fréquence de vibration captée.
Ces modes de réalisation permettent de ne pas mettre en œuvre de moyen externe additionnel pour déterminer la valeur du débit.
Dans des modes de réalisation, le moyen de mesure du débit comporte un capteur d'amplitude de vibration de la membrane piézoélectrique et un moyen de détermination d'une valeur du débit en fonction de l'amplitude de vibration captée.
Ces modes de réalisation permettent de ne pas mettre en œuvre de moyen externe additionnel pour déterminer la valeur du débit.
Dans des modes de réalisation, le moyen de mesure du débit comporte une thermistance et un moyen de détermination d'une valeur du débit en fonction d'une valeur de la résistance captée.
Dans des modes de réalisation, le moyen de mesure du débit est un débitmètre.
Dans des modes de réalisation, le détecteur comporte :
- un émetteur de lumière,
- un récepteur de lumière, sensible pour au moins une partie des longueurs d'onde des rayons lumineux émis par l'émetteur,
- un premier réflecteur de lumière en regard de l'émetteur pour diriger la lumière émise par l'émetteur vers une zone de détection dans la zone de diffusion et - un deuxième réflecteur de lumière en regard du récepteur pour diriger, en présence de gaz ou de particules dans la zone de diffusion, la lumière diffusée en provenance de ladite zone de détection, vers le récepteur.
Dans des modes de réalisation, le premier réflecteur et/ou le deuxième réflecteur est un prisme optique.
Ces modes de réalisation permettent d'améliorer le rapport du signal sur bruit par une haute focalisation sur une zone choisie. De plus, ces modes de réalisation permettent une automatisation dans le processus de fabrication.
Dans des modes de réalisation, la forme d'un volume intérieur de la chambre est configurée pour qu'un flux d'air aspiré forme un vortex, entre une entrée et une sortie de ladite chambre, pour augmenter le temps d'occupation du gaz ou des particules dans la chambre.
Ces modes de réalisation permettent de prolonger le temps passé par l'air dans la chambre de détection, de manière à en améliorer la fiabilité.
Dans des modes de réalisation, la chambre présente une forme de cylindre de révolution, l'entrée étant positionnée pour que le flux pénètre dans la chambre selon une direction tangentielle à la périphérie latérale du cylindre.
Dans des modes de réalisation, la chambre comporte des ailettes de guidage du flux d'air de l'entrée vers la sortie.
Dans des modes de réalisation, la sortie est positionnée perpendiculairement au flux d'air dans la chambre au positionnement de la sortie.
Dans des modes de réalisation, le détecteur objet de la présente invention comporte un impacteur virtuel en amont de la chambre.
Selon un quatrième aspect, la présente invention vise un procédé de détection de gaz ou de particules, qui comporte :
- une étape d'aspiration d'air, par une micro-pompe, à travers une ouverture d'un boîtier vers une chambre de détection positionnée à l'intérieur du boîtier,
- une étape de détection de présence de gaz ou de particules dans une chambre de détection positionnée à l'intérieur du boîtier et
- une étape d'émission d'un signal représentatif de la détection de gaz ou de particules dans la chambre de détection, par un émetteur positionné à l'intérieur du boîtier. Les buts, avantages et caractéristiques particulières du procédé objet de la présente invention étant similaires à ceux du détecteur objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l'invention ressortiront de la description non limitative qui suit d'au moins un mode de réalisation particulier du détecteur, du système et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du détecteur objet de la présente invention,
- la figure 2 représente, schématiquement, une première vue d'un mode de réalisation particulier de la chambre d'aspiration,
- la figure 3 représente, schématiquement, une deuxième vue d'un mode de réalisation particulier de la chambre d'aspiration,
- la figure 4 représente, schématiquement et sous forme d'un logigramme, une succession d'étapes particulière du procédé objet de la présente invention,
- la figure 5 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du système objet de la présente invention,
- la figure 6 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du détecteur objet de la présente invention,
- la figure 7 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du détecteur objet de la présente invention,
- la figure 8 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du détecteur objet de la présente invention,
- la figure 9 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du détecteur objet de la présente invention,
- la figure 10 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du détecteur objet de la présente invention,
- la figure 1 1 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du détecteur objet de la présente invention,
- la figure 12 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du détecteur objet de la présente invention, - la figure 13 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du détecteur objet de la présente invention et
- la figure 14 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du détecteur objet de la présente invention.
DESCRIPTION D'EXEMPLES DE RÉALISATION DE L'INVENTION
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d'un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse,
On note dès à présent que les figures ne sont pas à l'échelle.
On note, dès à présent, que les modes de réalisation décrits ci-dessous sont adaptés à la fois à la détection de fumée et à la détection de gaz ou de particules particulières.
On rappelle que la fumée peut être définie comme l'ensemble des particules solides et des gaz émis par les cendres issues de la réaction de combustion, ou par un échauffement mécanique. Les particules et les gaz sont principalement dérivés du carbone.
On rappelle que les particules peuvent être définies comme un ensemble d'agrégats de matière solide en suspension, de taille allant du nanomètre à la fraction du millimètre, issu par exemple par la réaction de combustion ou par un échauffement mécanique.
On rappelle que le gaz peut être défini comme un ensemble d'atomes, de molécules ou d'ions très faiblement liés et pouvant être considérés comme indépendants. À l'état gazeux, la matière n'a pas de forme ni de volume propre.
On appelle « vortex », une région d'un fluide dans laquelle l'écoulement est principalement un mouvement de rotation autour d'un axe, rectiligne ou incurvé.
On observe, sur la figure 1 , qui n'est pas à l'échelle, une vue schématique d'un mode de réalisation du détecteur 100 objet de la présente invention. Ce détecteur 100 de fumée, comporte :
- une micro-pompe 105 pour aspirer de l'air, vers une chambre 1 10 de détection, à travers une ouverture 135,
- un détecteur 1 15 de présence de fumée dans la chambre de détection et
- un émetteur 120 d'un signal représentatif de la détection de fumée dans la chambre de détection, la micro-pompe 105, la chambre 1 10 de détection, le détecteur 1 15 et l'émetteur 120 étant embarqués dans un boîtier 125 commun, l'ouverture 130 ouvrant à l'extérieur du boîtier 125.
La micro-pompe 105 est, par exemple, une micro-pompe 105 à membrane piézoélectrique encapsulée dans une géométrie particulière. L'oscillation d'une pastille piézoélectrique accolée à une membrane confère un cycle de pompage en deux temps. Dans un premier temps, l'air est aspiré majoritairement par l'orifice d'entrée, puis dans un second temps, l'air est expulsé majoritairement par l'orifice de sortie. Ainsi, en appliquant une tension électrique alternative à la membrane, la membrane vibre, créant un mouvement d'air traversant les orifices de ladite encapsulation.
Dans des variantes, la micro-pompe 105 est :
- à activation électrostatique,
- à activation électromagnétique,
- à activation thermo-pneumatique,
- à changement de phase,
- bimétallique,
- un alliage à mémoire de forme,
- à film polymère,
- un moteur à courant continu,
- un moteur à courant alternatif, universel, synchrone ou asynchrone ou
- un moteur sans balais (« brushless », en anglais).
Cette micro-pompe 105 permet d'aspirer de l'air à l'extérieur du boîtier 125 pour le transporter jusqu'à la chambre 1 10 de détection. Cette chambre 1 10 de détection est un volume configuré pour retenir une quantité d'air aspiré prédéterminée. La détection de fumée est réalisée par le détecteur 1 15 sur la base de l'air contenu dans cette chambre 1 10 à un moment donné.
Cette micro-pompe 105 d'air peut varier en position par rapport à la chambre 1 10 de détection. Ainsi, dans certaines variantes, la micro-pompe 105 est positionnée en aval de la chambre 1 10, sur le chemin d'air, l'air environnant étant aspiré à travers la chambre 1 10. Dans d'autres variantes, telle que celle représentée en figure 10, la micro-pompe 105 est positionnée en amont de la chambre 1 10, sur le chemin d'air, l'air environnant étant poussé hors du détecteur 100, créant un mouvement d'air au niveau de la chambre 1 10. Dans des modes de réalisation particuliers, la micro-pompe 105 fonctionne par intermittence.
Le détecteur 1 15 est, par exemple, un détecteur optique de fumée (à effet Tyndall ou à extinction), un détecteur par ionisation, à décharges électriques, ou à source thermo-ionique ou photoélectrique, un détecteur thermique ou un détecteur thermo-vélocimétrique. L'ensemble de ces types de détecteurs étant largement décrits dans la littérature de référence du domaine de la sécurité incendie, leur fonctionnement n'est pas repris ici.
Le détecteur 1 15 est configuré pour réaliser une détection ponctuelle, à la réception d'une commande de détection émise par un dispositif externe, ou périodique, selon une période prédéterminée, variable ou modifiable par une commande émise par un dispositif externe.
Ce détecteur 1 15 réalise la détection dans la chambre 1 10 de détection.
Dans des modes de réalisation, le détecteur 100 comporte un moyen 160 de mesure du débit d'air aspiré par la micro-pompe 105.
Ce moyen de mesure 160 peut également mesurer un débit relatif par rapport à un débit nominal prédéterminé, ce débit nominal correspondant à un état de fonctionnement correct, ou initial, de la micro-pompe 105.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 6, ce moyen de mesure 160 du débit d'air comporte un capteur 170 d'une valeur de la capacitance d'un cristal 106 piézoélectrique mis en œuvre par la micro-pompe 105 et un moyen 171 de détermination d'une valeur du débit en fonction de la valeur de capacitance captée.
Le capteur 170 mesure, par exemple, la tension aux bornes d'un cristal piézoélectrique pour déterminer si la micro-pompe est en panne, puisqu'une tension nulle aux bornes du cristal piézoélectrique empêche la micro-pompe de fonctionner.
Si cette valeur est égale à la valeur nominale de capacitance déterminée, le moyen de détermination 170 détermine que le débit de la micro-pompe 105 est correct.
Si cette valeur est trop différente de la capacitance nominale, le moyen de détermination 170 détermine que le débit de la micro-pompe 105 est incorrect et inférieur au débit nominal.
Le moyen de détermination 171 est, par exemple, un circuit électronique de calcul. Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 7, le moyen 160 de mesure du débit comporte un capteur 172 d'une fréquence de vibration de la membrane 107 de la micro-pompe et un moyen 173 de détermination d'une valeur du débit en fonction de la fréquence de vibration captée.
Le capteur 172 est formé, par exemple, d'un compteur synchrone et d'un comparateur associés à un microcontrôleur de contrôle de la membrane 107.
Si la fréquence mesurée est proche de la fréquence d'oscillation nominale, mesurée ou déterminée, de la membrane piézoélectrique de la micro-pompe, le moyen de détermination 173 détermine que le débit de la micro-pompe 105 est correct.
Si cette fréquence est trop différente de la fréquence nominale, le moyen de détermination 173 détermine que le débit de la micro-pompe 105 est incorrect et inférieur au débit nominal.
Le moyen de détermination 173 est, par exemple, un circuit électronique de calcul configuré.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 8, le moyen 160 de mesure du débit comporte une thermistance 174 et un moyen 175 de détermination d'une valeur du débit en fonction d'une valeur de la résistance captée.
La valeur de débit est captée, par exemple, par un ohmmètre branché aux bornes de la thermistance. Le rapport entre résistance et température est donné par la formule de Steinhart-Hart.
On mesure ici la résistance et, par la formule de Steinhart-Hart, on en déduit la température.
Si la résistance mesurée est proche de la résistance mesurée lors du fonctionnement nominal de la micro-pompe, le moyen de détermination 175 détermine que le débit de la micro-pompe 105 est correct.
Si cette valeur est trop différente de la résistance nominale, le moyen de détermination 175 détermine que le débit de la micro-pompe 105 est incorrect et inférieur au débit nominal.
Le moyen de détermination 175 est, par exemple, un circuit électronique de calcul.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 9, le moyen 160 de mesure du débit est un débitmètre. Ce débitmètre est positionné en amont ou en aval de la micro-pompe 105 sur le chemin d'air généré par la mise en fonctionnement de cette micro-pompe 105.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 10, le moyen 160 de mesure du débit comporte un capteur 176 d'amplitude de vibration de la membrane piézoélectrique et un moyen 177 de détermination d'une valeur du débit en fonction de l'amplitude de vibration captée.
Le capteur 176 d'amplitude est, par exemple, un circuit électrique relié à une sortie, dite de « self-drive feedback » du cristal piézoélectrique de la membrane 107, cette sortie fournissant un signal représentatif de cette amplitude,
Si l'amplitude mesurée est proche de l'amplitude d'oscillation nominale, mesurée ou déterminée, de la membrane piézoélectrique de la micro-pompe, le moyen de détermination 177 détermine que le débit de la micro-pompe 105 est correct.
Si cette amplitude est trop différente de la valeur nominale, le moyen de détermination 177 détermine que le débit de la micro-pompe 105 est incorrect et inférieur au débit nominal.
Le moyen de détermination 177 est, par exemple, un circuit électronique de calcul.
Un des avantages de connaître le débit est la détermination d'une panne ou d'un défaut de la micro-pompe 105 pouvant être dû à l'encrassement.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , le détecteur 100 comporte un moyen 165 de communication d'un signal en fonction du débit d'air mesuré.
Le moyen de communication 165 est, par exemple, un circuit électronique de commande d'une liaison filaire ou sans-fil reliant le détecteur 100 à un dispositif tiers.
Dans des variantes, le moyen de communication 165 met en œuvre un port Ethernet.
Dans des variantes, le moyen de communication 165 met en œuvre une antenne sans-fil configurée pour fonctionner selon le standard IEEE 802.1 1 , dit Wi- Fi.
Dans des variantes, le moyen de communication 165 met en œuvre une antenne sans-fil configurée pour mettre en œuvre une technologie d'émission à étalement de spectre, telle la technologie LoRa (marque déposée). Dans des variantes, le moyen de communication 165 met en œuvre une technologie radio à bande étroite ou une technologie sans-fil à courte portée de type Bluetooth Low Energy.
Dans des variantes, le moyen de communication 165 est un voyant lumineux ou un haut-parleur configuré pour émettre un signal visuel et/ou sonore.
Dans des variantes, le moyen de communication 165 et l'émetteur 120 sont confondus.
Le signal communiqué est, par exemple, une valeur de débit mesurée ou une information représentative de la présence ou non d'un défaut ou d'une panne au niveau de la micro-pompe 105 en fonction de la comparaison de la valeur de débit mesurée et d'une valeur limite déterminée.
Dans des variantes, le détecteur 1 15 comporte, de plus, un détecteur supplémentaire de monoxyde, de dioxyde de carbone ou de toute autre espèce chimique d'intérêt selon l'application souhaitée du détecteur 100.
Dans des variantes, le détecteur 100 est adapté à la seule détection de gaz en remplaçant le détecteur de fumée par un capteur particulier adapté à la détection de gaz.
Dans des variantes, le détecteur 1 15 comporte un prisme tel que décrit dans la demande de brevet FR 10 57338, déposée le 14 septembre 2010 par la société Finsécur.
Dans des modes de réalisation particuliers, tel que celui représenté en figure 1 1 , 1e détecteur 1 15 comporte :
- un émetteur 1 16 de lumière,
- un récepteur 1 17 de lumière, sensible pour au moins une partie des longueurs d'onde des rayons lumineux émis par l'émetteur,
- un premier réflecteur 1 18 de lumière en regard de l'émetteur pour diriger la lumière émise par l'émetteur vers une zone de détection dans la zone de diffusion et
- un deuxième réflecteur 1 19 de lumière en regard du récepteur pour diriger, en présence de fumée dans la zone de diffusion, la lumière diffusée en provenance de ladite zone de détection, vers le récepteur.
L'émetteur 1 16 de lumière est, par exemple, une source d'émission laser ou à diode électroluminescente. Le récepteur 1 17 est, par exemple, une cellule photoélectrique configurée pour générer un signal électrique lors de la réception du signal lumineux émis par l'émetteur 1 16 de lumière.
Le premier réflecteur 1 18 est, par exemple, un prisme optique.
Le deuxième réflecteur 1 19 est, par exemple, un prisme optique.
L'émetteur 120 est, par exemple, un circuit électronique de commande d'une liaison filaire ou sans-fil reliant le détecteur 100 à un dispositif tiers.
Dans des variantes, l'émetteur 120 met en œuvre un port Ethernet.
Dans des variantes, l'émetteur 120 met en œuvre une antenne sans-fil configurée pour fonctionner selon le standard IEEE 802.1 1 , dit Wi-Fi.
Dans des variantes, l'émetteur 120 met en œuvre une antenne sans-fil configurée pour mettre en œuvre une technologie d'émission à étalement de spectre, telle la technologie LoRa (marque déposée).
Dans des variantes, l'émetteur 120 met en œuvre une technologie radio à bande étroite ou une technologie sans-fil à courte portée de type Bluetooth Low Energy.
Dans des variantes, l'émetteur 120 est un voyant lumineux ou un haut-parleur configuré pour émettre un signal visuel et/ou sonore.
Dans des variantes, l'émetteur 120 est un buzzer.
Le boîtier 125 est, par exemple, une enveloppe rigide présentant une forme de cylindre aplati ou de cône tronqué. La forme de l'enveloppe dépend du lieu d'usage du détecteur 100.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , le détecteur 100 comporte un capillaire 130, fixé à l'ouverture, déportant l'ouverture 135 d'une longueur de capillaire prédéterminée.
Le capillaire 130 est, par exemple, un tube en matière métallique ou plastique. Ce capillaire 130 est fixé par collage, vissage ou enclipsage à l'ouverture 135.
Le capillaire présente une longueur supérieure à dix centimètres, supérieure à un mètre ou supérieure à cinq mètres.
Dans des modes de réalisation, le capillaire 130 est rigide.
Dans des modes de réalisation, tel que celui représenté en figure 1 , la forme d'un volume intérieur de la chambre 1 10 est configurée pour qu'un flux d'air aspiré forme un vortex, entre une entrée 140 et une sortie 145 de ladite chambre, pour augmenter le temps d'occupation de la fumée et/ou des particules dans la chambre. Une telle chambre 1 10 est davantage illustrée en figures 2 et 3.
On observe, sur les figures 2 et 3, un mode de réalisation de la chambre 100 dans lequel la chambre 1 10 présente une forme de cylindre de révolution, l'entrée 140 étant positionnée pour que le flux pénètre dans la chambre selon une direction tangentielle à la périphérie latérale du cylindre.
On observe, sur les figures 2 et 3, un mode de réalisation de la chambre 100 dans lequel la chambre 1 10 comporte des ailettes 150 de guidage du flux d'air de l'entrée 140 vers la sortie 145. Ces ailettes 150 sont positionnées contre une surface interne de la chambre 1 10 de manière à diriger l'air pour créer un tourbillon, ou vortex, guidant l'air depuis l'entrée 140 vers la sortie 145.
Ce tourbillon a pour effet de garder les particules et la fumée dans la chambre plus longtemps, ce qui permet de fiabiliser davantage l'analyse réalisée par le détecteur 100.
Dans des variantes, le détecteur 100 comporte un impacteur virtuel 155, en amont de la chambre 1 10, configuré pour permettre la capture de particules d'une taille (diamètre, rayon de giration) prédéterminée. Ces variantes permettent de ne pas utiliser de filtre, ce qui réduit les risques d'encrassement et donc les besoins de maintenance du détecteur 100 ainsi que les risques de détection de fausses alarmes.
Un mode de réalisation particulier de l'impacteur virtuel 155 est représenté en figure 13. Dans cette géométrie particulière, le flux d'air provoque une séparation des particules, selon deux chemins d'air, en fonction des dimensions de ces particules du fait de la mobilité réduite des particules les plus grandes.
Dans des variantes, le détecteur 100 comporte une pluralité d'impacteurs en cascade.
Les particules frappent une paroi sur le chemin d'air dans chaque impacteur de manière à ce que seules les plus petites particules traversent ces impacteurs.
On observe, en figure 14, un mode de réalisation particulier du détecteur 100 qui comporte un impacteur virtuel 156, les particules les plus petites traversant ensuite deux impacteurs 157 puis la chambre de détection 1 10.
On observe, sur les figures 2 et 3, un mode de réalisation de la chambre 1 10 dans lequel la sortie 145 est positionnée perpendiculairement au flux d'air dans la chambre 100 au positionnement de la sortie. On observe, sur la figure 4, schématiquement, un logigramme d'étapes particulier du procédé 200 objet de la présente invention. Ce procédé 200 de détection de fumée, comporte :
- une étape 205 d'aspiration d'air à travers une ouverture d'un boîtier vers une chambre de détection positionnée à l'intérieur du boîtier,
- une étape 210 de détection de présence de fumée dans une chambre de détection positionnée à l'intérieur du boîtier et
- une étape 215 d'émission d'un signal représentatif de la détection de fumée dans la chambre de détection, par un émetteur positionné à l'intérieur du boîtier.
Ce procédé est réalisé, par exemple, par la mise en œuvre du détecteur 100 tel que décrit en regard des figures 1 à 3.
Dans des modes de réalisation préférentiels, le procédé 200 comporte une étape de ségrégation d'une partie des particules aspirées au cours de l'étape d'aspiration 205. Cette étape de ségrégation est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre d'un filtre ou d'un impacteur virtuel.
Dans des modes de réalisation préférentiels, le procédé 200 comporte une étape de préservation des particules dans la chambre, par la mise en œuvre d'un vortex par exemple.
On observe, sur la figure 5, schématiquement, un mode de réalisation particulier du système 300 objet de la présente invention. Ce système 300 de détection de fumée, comporte :
- au moins un détecteur 100 de fumée tel que décrit en regard de l'une des figures 1 à 3 et
- une centrale 305 d'alarme comportant :
- un récepteur 310 d'un signal émis par chaque détecteur et
- un moyen 315 de transmission d'une information représentative de la détection de fumée par au moins un détecteur.
La centrale d'alarme 305 est positionnée sur un même site qu'au moins un détecteur 100 ou de manière déportée.
Le récepteur 310 est configuré pour correspondre à la technique d'émission mise en œuvre par l'émetteur 120 de chaque détecteur 100. Ce récepteur 310 peut ainsi être configuré pour recevoir un signal filaire ou sans-fil.
Le moyen de transmission 315 est, par exemple : - un voyant lumineux,
- un écran d'affichage,
- un haut-parleur ou
- un circuit électronique de commande configuré pour commander une liaison filaire ou sans-fil reliant la centrale 305 à un dispositif tiers.
On observe également, en figure 1 et 12, schématiquement, un mode de réalisation du détecteur 100 objet de la présente invention. Ce détecteur 100 de fumée, de gaz ou de particules, comporte :
- une chambre 1 10 de détection reliée à un dispositif (105) d'aspiration et à une ouverture 139 permettant le passage d'un flux d'air comportant de la fumée, des particules ou du gaz,
- un moyen, 156 et/ ou 157, de ségrégation de particules traversant l'ouverture et/ou de rétention de particules dans la chambre,
- un détecteur 1 15 de présence de fumée, de gaz ou de particules dans la chambre de détection et
- un émetteur 120 d'un signal représentatif de la détection de fumée, de gaz ou de particules dans la chambre de détection.
Le moyen de ségrégation a pour objectif de limiter l'accès de la chambre 1 10 aux particules et aux gaz d'intérêt pour l'application du détecteur 100.
Ce moyen de ségrégation est, par exemple, un filtre ou un matériau absorbant destiné à empêcher les particules superflues, pour la détection, d'atteindre la chambre 1 10.
Dans des modes de réalisation, le moyen de ségrégation comporte un impacteur virtuel 155 en amont de l'ouverture 156.
Dans des modes de réalisation, le moyen de ségrégation comporte un impacteur 155 en amont de l'ouverture 156.
Le moyen de rétention a pour objectif de retenir la fumée et les particules d'intérêt dans la chambre 1 10 pour l'application du détecteur 100.
Ce moyen de rétention est, par exemple, formé d'un volume intérieur de la chambre 1 10 configuré pour qu'un flux d'air aspiré forme un vortex, entre une entrée 140 et une sortie 145 de ladite chambre, pour augmenter le temps d'occupation de la fumée et des particules dans la chambre. Dans des modes de réalisation, la chambre 1 10 présente une forme de cylindre de révolution, l'entrée 140 étant positionnée pour que le flux pénètre dans la chambre selon une direction tangentielle à la périphérie latérale du cylindre.
Dans des modes de réalisation, la chambre 1 10 comporte des ailettes 150 de guidage du flux d'air de l'entrée 140 vers la sortie 145.
Dans des modes de réalisation, la sortie 145 est positionnée perpendiculairement au flux d'air dans la chambre 100 au positionnement de la sortie.
Dans des modes de réalisation, le dispositif 105 d'aspiration de l'air est protégé par un filtre 106 limitant son encrassement.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Détecteur (100) de fumée, de gaz ou de particules, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une chambre (1 10) de détection reliée à un dispositif (105) d'aspiration et à une ouverture (139) permettant le passage d'un flux d'air et de particules ou de gaz,
- un moyen (156, 157) de ségrégation de particules traversant l'ouverture et/ou de rétention de particules dans la chambre,
- un détecteur (1 15) de présence de fumée, de gaz ou de particules dans la chambre de détection et
- un émetteur (120) d'un signal représentatif de la détection de fumée, de gaz ou de particules dans la chambre de détection.
2. Détecteur (100) selon la revendication 1 , dans lequel le moyen de rétention est formé d'un volume intérieur de la chambre (1 10) configuré pour qu'un flux d'air aspiré forme un vortex, entre une entrée (140) et une sortie (145) de ladite chambre, pour augmenter le temps d'occupation des particules de fumées dans la chambre.
3. Détecteur (100) selon la revendication 2, dans lequel la chambre (1 10) présente une forme de cylindre de révolution, l'entrée (140) étant positionnée pour que le flux pénètre dans la chambre selon une direction tangentielle à la périphérie latérale du cylindre.
4. Détecteur (100) selon la revendication 3, dans lequel la chambre (1 10) comporte des ailettes (150) de guidage du flux d'air de l'entrée (140) vers la sortie (145).
5. Détecteur (100) selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel la sortie (145) est positionnée perpendiculairement au flux d'air dans la chambre (100) au positionnement de la sortie.
6. Détecteur (100) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le moyen de ségrégation comporte un impacteur virtuel (155) en amont de l'ouverture (156).
7. Détecteur (100) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen de ségrégation comporte un impacteur (155) en amont de l'ouverture (156).
8. Détecteur (100) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif (105) d'aspiration de l'air est protégé par un filtre (106) limitant son encrassement.
9. Détecteur (100) selon l'une des revendications 1 à 8, qui comporte une micropompe (105) pour aspirer de l'air, vers une chambre (1 10) de détection, à travers une ouverture (135), la micro-pompe, la chambre de détection, le détecteur et l'émetteur étant embarqués dans un boîtier (125) commun, l'ouverture ouvrant à l'extérieur du boîtier.
10. Détecteur (100) selon la revendication 9, dans lequel la micro-pompe (105) est une micro-pompe à membrane piézoélectrique.
1 1 . Détecteur (100) selon l'une des revendications 9 ou 10, qui comporte un moyen (160) de mesure du débit d'air aspiré par la micro-pompe (105).
12. Détecteur (100) selon la revendication 1 1 , qui comporte un moyen (165) de communication d'un signal en fonction du débit d'air mesuré.
13. Détecteur (100) selon l'une des revendications 1 1 ou 12 et selon la revendication 10, dans lequel le moyen (160) de mesure du débit comporte un capteur (172) d'une fréquence de vibration de la membrane (107) de la micro-pompe et un moyen (173) de détermination d'une valeur du débit en fonction de la fréquence de vibration captée.
14. Détecteur (100) selon l'une des revendications 1 1 ou 12 et selon la revendication 10, dans lequel le moyen (160) de mesure du débit comporte un capteur (176) d'amplitude de vibration de la membrane piézoélectrique et un moyen (177) de détermination d'une valeur du débit en fonction de l'amplitude de vibration captée.
15. Détecteur (100) selon l'une des revendications 1 1 ou 12, dans lequel le moyen (160) de mesure du débit comporte une thermistance (174) et un moyen (175) de détermination d'une valeur du débit en fonction d'une valeur de la résistance captée.
16. Détecteur (100) selon l'une des revendications 1 1 ou 12, dans lequel le moyen (160) de mesure du débit est un débitmètre.
17. Procédé (200) de détection de gaz ou de particules, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une étape (205) d'aspiration d'air, par une micro-pompe, à travers une ouverture d'un boîtier vers une chambre de détection positionnée à l'intérieur du boîtier,
- une étape (210) de détection de présence de gaz ou de particules dans une chambre de détection positionnée à l'intérieur du boîtier et
- une étape (215) d'émission d'un signal représentatif de la détection de gaz ou de particules dans la chambre de détection, par un émetteur positionné à l'intérieur du boîtier.
18. Système (300) de détection de fumée, caractérisé en ce qu'il comporte :
- au moins un détecteur (100) de fumée, de gaz ou de particules selon l'une des revendications 1 à 16 et
- une centrale (305) d'alarme comportant :
- un récepteur (310) d'un signal émis par chaque détecteur et
- un moyen (315) de transmission d'une information représentative de la détection de fumée, de gaz ou de particules par au moins un détecteur.
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