Brevet FR2408836A1 — publié le 19790608

L'invention concerne un détecteur de gaz de combustion à ionisation radioactive. Les détecteurs de fumée ou de gaz de combustion connus, destinés généralement à détecter les débuts d'incendie, sont basés sur des phénomènes optiques ou comportent au moins une chambre d'ionisation parcourue par un courant qui varie en fonction des gaz qui la traversent. Généralement de tels détecteurs comportent deux chambres en série, une chambre d'analyse ou de mesure et une chambre de référence qui sont reliées électriquement à un système d'alerte actionné lorsque le courant ionique de la chambre d'analyse s'abaisse de façon anormale à cause de la présente de gaz de combustion, la chambre de référence étant partiellement ou totalement fermée. L'ionisation des chambres est réalisée-au moyen de radio-éléments, et l'impédance très grande des chambres est abaissée au moyen d'adaptateur d'impé-. dance tels que des transistors à effet de champ. L'invention concerne des détecteurs de ce type et a notamment pour but une réalisation simple et économique des chambres dont les impédances peuvent avantageusement être réglées à volonté. Selon l'invention les-chaBbres du détecteur sont constituées par quatre plaques en matière isolante qui sont munies partiellement sur l'une de leurs faces d'un matériau conducteur formant électrode et qui sont disposées co-axialement selon des plans sensiblement parallèles au moyen d'écrous et de tiges filetées fixées à un support et qui traversent des ajOUrs ménagés sur les plaques, les deux plaques médianes étant appliquées l'une contre l'autre par leur face isolante et revêtues en leur centre de radio-éléments de telle sorte que les chambres sont réalisées entre, d'une part, les deux plaques médianes accolées et, d'autre part, respectivement chacune des plaques extrêmes dont les faces partiellement conductrices sont tournées vers les plaques médianes, l'impédance des chambres pouvant alors être réglée en déplaçant axialement les plaques le long des tiges filetées. Avantageusement un détecteur selon l'invention est remarquable en ce que les plaques sont revêtues d'un matériau conducteur en leur centre qui étend jusqu'à un ajour périphérique destiné au passage d'une tige filetée et en ce que les plaques sont disposées angulairement entre elles de manière que trois tiges filetées qui les relient soient connectées électriquement aux électrodes des chambres, l'une d'entre elles étant connec tée aux deux électrodes voisines de signes opposés des chambres montées en série. Un mode de réalisation préféré selon l'invention est remarquable en ce que les plaques sont constituées par quatre disques identiques munis chacun de quatre ajours périphériques diamétralement opposés deux à deux et éventuellement d'un ajour central, le matériau conducteur de chaque disque recouvrant sa partie centrale et s'étendant radialement jusqu'a l'un des ajours périphériques et en ce que les disques médians ont leurs ajours conducteurs alignés, que les disques extrêmes sont décalés angulairement entre eux et par rapport aux disques médians de manière telle que l'ajour conducteur de chacun d'entre eux est aligné sur trois ajours électriquement isolés des trois autres disques, qu'une tige filetée traverse les ajours conducteurs des disques médians et les ajours isolés alignés des disques extrêmes, qu'une autre tige filetée traverse l'ajour conducteur d'un disque extrême et les ajours isolés alignés des autres disques et qu'une troissème tige filetée est disposée comme cette dernière par rapport à l'autre disque extrême ou bien traverse seulement l'ajour central de ce dernier, les tiges filetées étant connectées et fixées dans les ajours conducteurs au moyen d'écrous tandis que leurs extrémités libres sont fixées à un support de telle sorte que ces dernières constituent les moyens de contact des électrodes des chambres au système d'alerte. Ce mode de réalisation présente notamment l'avantage de réaliser les chambres au moyen de quatre éléments identiques. Les chambres sont recouvertes de manière connue, d'un capot ajouré et selon un autre objet de l'invention, ce capot est pourvu de fenêtres munies chacune d'un petit déflecteur qui fait saillie vers l'intérieur et qui est orienté de manière à dévier les courants d'air vers les côtés pour éviter l'influence néfaste de deux-ci sur le courant ionique tandis qu'une ouverture est ménagée à la base du détecteur pour permettre une bonne circulation d'air. Le dispositif selon l'invention est plus particulièrement destiné à être équipé d'un système d'alerte commandé par un dispositif électronique selon le brevet français nO 77 26 238 au nom du même inventeur. Pour cela les chambres montées soit en série soit en parallèle constituent deux branches adjacentes d'un montage en pont de Wheastone,les deux autres branches étant constituées par des résistances tandis que la diagonale de mesure ou pont comprise,soit entre les points de connexion desdites cham bres,soit,respectivement, entre les extrémités non communes de celles-ci,est connectée au système d'alerte de telle sorte qu' un déséquilibre du pont actionne ce dernier. De même et toujours selon le brevet précité, l'une des extrémités du pont est connectée a deux entrées inverses de deux comparateurs de tension à double entrée et l'autre extrémité aux deux autres entrées desdits comparateurs qui sont reliés chacun à un système d'alerte de telle sorte qu'un déséquilibre du pont crée un signal à la sortie de l'un ou de l'autre comparateur se- lon le sens du déséquilibre et commande le système d'alerte correspondant, le point de connexion commun des deux chambres ou les connexions des extrémités de celle-ci étant éventuellement suivi d'au moins un dispositif adaptateur d'impédance tel un transistor à effet de champ. Dans ce cas il est apparu particulièrement avantageux que pour une tension d'alimentation d'environ 15 à 30 V. et de préférence 18 V.,les plaques ou disques constitutifs des chambres d'analyse et de référence-soient respectivement séparées d'une distance de 12, 5 mm. et de 7, 5 mm. En outre, pour éviter certains risques à long terme, il est recommandé d'utiliser des radio-éléments de durée de vie réduite tels que les éléments à base de plomb 210. L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités apparaitront à la lecture de la description qui va suivre et à l'étude du dessin annexé dans lequel la figure 1 montre un schéma des chambres d'ionisation réalisées selon l'invention, la figure 2 montre l'un des disques constitutifs des chambres et, la figure 3 montre la disposition relative des disques destinés à former les chambres. La figure 1 montre une chambre d'analyse 1 et une chambre de référence 2 recouvertes d'un capot 3. Les chambres 1 et 2 sont constituées par quatre disques 4 à 7 identiques. Ces derniers, comme le montre plus particulièrement la figure 2 sont formés d'un matériau courant pour les circuits imprimés, telles par exemple que les matières connues sont les noms d'epoxy et de téflon. Chaque disque présente sur l'une de ses faces une zone cuivrée 8 obtenue de manière classique, par exemple par étamage. Les disques sont pourvus de quatre ajours périphériques 9 à 12 séparés angulairement entre eux d'un quart de cercle et d'un ajour central 13. La zone cuivrée 8 représentée en hachures sur la figure 2 est disposée au centre et s'étend radialement jusqu'à l'un des ajours périphériques. Cette zone présente par exemple une forme ovoïde ou similaire de telle sorte que seule la partie centrale du disque et un ajour périphérique soient rendus conducteurs. Les disques 4 à 7 sont assemblés comme le montre la figure 3, ctest-à-dire de manière coaxiale et selon des plans sensiblement parallèles. Les deux disques médians 5 et 6 sont appliqués l'un contre l'autre par leur face isolante de manière symétrique de sorte que leurs ajours conducteurs soient alignés. En outre sur la partie centrale de la zone cuivrée 8 de ces disques sont disposés des radio-éléments 14. Les disques extrêmes 4 et 7 ont leur face conductrice tournée vers les disques médians et sont décalés angulairement l'une par rapport à l'autre et par rapport aux disques médians de manière telle que leurs ajours conducteurs sont alignés sur trois ajours électriquement isolés des trois autres disques.Dans le cas présent les ajours conducteurs des disques 4 et 7 sont décalés par rapport à ceux des disques médians respectivement de 1800 et de 900. Les disques sont assemblés entre eux au moyen des tiges filetées 15, 16 et 17. La tige 15 traverse les ajours conducteurs des disques accolés 5 et 6 et les ajours isolés alignés des disques extrêmes 4 et 7. La tige 16 traverse l'ajour conducteur du disque 4 et les ajours isolés alignés des autres disques tandis que la tige 17 est fixée dans l'ajour central du disque 7. Le contact entre les tiges filetées et les ajours conducteurs, de même que la fixation desdites tiges avec les ajours isolés sont réalisés au moyen d'écrous tels que 18 éven tuellement soudés sur les zones conductrices.Les extrémités libres des tiges 15 à 17 sont fixées sur un support 19 (figure 1) et constituent des points de contact B, C et A correspondant respectivement au contact des électrodes communes ou en série des chambres, au contact de la deuxième électrode de la chambre d'analyse 1 et au contact de la deuxième électrode de la chambre de référence 2. Les points de contact A, B et C sont connectés à un système d'alerte, le point B constituant le point milieu des chambres en série 1 et 2. il est évident que les disques 4 à 7 peuvent être remplacés par des plaques d'une autre forme, et que les zones 8 peuvent être différentes. En outre la tige 17, au lieu d'être fixée dans l'ajour central du disque 7 peut aussi bien être fixée dans 1' ajour périphérique conducteur de ce dernier et dans les ajours isolés alignés des autres disques. De même, les quatre ajours isolés et alignés des disques montrés à la figure 3 peuvent être traversés par une quatrième tige. Cette disposition réalise ainsi de manière simple et économique des chambres ayant un bon isolement et dont les impédances peuvent avantageusement être réglées.en déplaçant les disques le long des tiges filetées. La figure 1 montre un capot 3 qui n'est- pas représenté plus en détail. Celui-ci présente des fenêtres latérales et éventuellement sur le dessus,de manière à permettre à l'air ambiant chargé ou non de fumée d'entrer et de traverser d'abord la chambre d'analyse 1, puis la chambre de référence 2. Cette disposition est en soi connue. Cependant, pour notamment éviter les effets perturbateurs des courants d'air sur le courant électrique interne des chambres1 l'invention préconise d'aménager des petits déflecteurs aux fenêtres, qui font saillie vers 1' intérieur et qui sont orientés de manière à dévier les courants d'air vers les côtés tandis qu'une ouverture d'évacuation est prévue de telle sorte que le fonctionnement n'est pas affecté alors que le risque d'une mesure faussée par des courants d' air est évité. Les chambres ainsi réalisées selon l'invention sont plus particulièrement destinées à être connectées à un double système d'alerte commandé par un dispositif semblable à celui décrit dans le brevet déjà cité et rappelé ci-avant. Cette application n'est évidemment pas obligatoire, mais préférée. Dans ce cas le point de contact B est alors avantageusement connecté à un adaptateur d'impédance pour constituer l'une des extrémités d'un pont de Wheastone comme il a déjà été dit et les points C et A sont connectés respectivement a la.masse et à la borne positive de l'alimentation électrique. Les dimensions des chambres sont alors de préférence celles déjà citées tandis que les caractéristiques des composants électroniques sont avantageusement celles du dispositif décrit dans le brevet précité. REVENDICATIONS 1 - Détecteur de gaz de combustion comportant deux chambres d' ionisation radioactive respectivement d'analyse ou de mesure et de référence, cette dernière étant partiellement ou totale- ment fermée, qui sont montées avec une électrode commmedms dais un circuIt é3ec- ique- d1aciLonnement d'au moins un système d'alerte commandé parla variation du courant qui traverse la chambre d'analyse quiest due à la présence de gaz de combustion, caractérisé en ce que les chambres sont constituées par quatre plaques en matière isolante qui sont munies partiellement sur l'une de leurs faces d'un matériau conducteur formant électrode et qui sont disposées co-axialement selon des plans sensiblement parallèles au moyen d'écrous et de tiges filetées fixées à un support et qui traversent des ajours ménagés sur les plaques, les deux plaques médianes étant appliquées l'une contre l'autre par leur face isolante et revêtues en leur centre de radio-éléments de telle sorte que les chambres sont réalisées entre, d'une part1 les deux plaques médianes accolées et, vautre part, respectivement chacune des plaques extrêmes dont les faces partiellement conductrices sont tournées vers les plaques médianes, l'impédance des chambres pouvant alors être réglée en déplaçant axialement les plaques le long des tiges filetées. 2 - Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques sont revêtues d'un matériau conducteur en leur centre qui s'étend jusqu'a un ajour périphérique destiné au passage d'une tige filetée et en ce que les plaques sont disposées angulairement entre elles de manière que trois tiges filetées qui les relient soient connectées électriquement aux électrodes des chambres, l'une d'entre elles étant connectée aux deux électrodes voisines de signes opposés des chambres montées en série. 3 - Détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plaques sont constituées par quatre disques identiques munis chacun de quatre ajours périphériques diamétralement opposés deux-à deux et éventuellement d'un ajour central, le matériau conducteur de chaque disque recouvrant sa partie centrale et s'étendant radialement jusqu'a l'un des ajours périphériques et en ce que les disques médians ont leurs ajours conducteurs alignés, que les disques extrêmes sont décalés angulairement entre eux et par rapport aux disques médians de manière telle que l'ajour conducteur de chacun.d'entre eux est aligné sur trois ajours électriquement isolés des trois autres disques, qu'une tige filetée traverse les ajours conducteurs des disques médians et les ajours isolés alignés des disques extrêmes, qu'une autre tige filetée traverse l'ajour conducteur d'un disque extrême et les ajours isolés alignés des autres disques et qu'une troisième tige filetée est disposée comme cette dernière par rapport à l'autre disque extrême ou bien traverse seulement l'ajour central de ce dernier, les tiges filetées étant connectées et fixées dans les ajours conducteurs au moyen d'écrous tandis que leurs extrémités libres sont fixées à un support de telle sorte que ces dernières constituent les moyens de contact des électrodes des chambres au système d'alerte. 4 - Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel les chambres sont recouvertes d'un capot ajouré caractérisé en ce que le capot est pourvu de fenêtres munies chacune d'un petit déflecteur qui fait saillie vers l'intérieur et qui est orienté de manière à dévier les courants d'air vers les côtés pour éviter l'influence néfaste de ceux-ci sur le courant ionique tandis qu'une ouverture est ménagée à la base du détecteur pour permettre une bonne circulation d'air. 5 - Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les chambres montées soit en série soit en parallèle constituent deux branches adjacentes d'un montageen pont de Wheastone, les deux autres branches étant constituées par des résistances tandis que la diagonale de mesure ou pont comprise soit entre les points de connexion desdites chambres soit, respectivement,entre les extrémités non communes de celles-ci,est connectée au système d'alerte de telle sorte qu'un déséquilibre du pont actionne ce dernier. 6 - Détecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'une des extrémités du pont est connectée à deux entrées inverses de deux comparateurs de tension à double entrée et l'autre extrémité aux deux autres entrées desdits comparateurs qui sont reliés chacun à un système d'alerte de telle sorte qu' un déséquilibre du pont crée un signal à la sortie de l'un ou de l'autre comparateur selon le sens du déséquilibre et commande le système d'alerte correspondant, le point de connexion commun Ses deux chambres ou les connexions des extrémités de celles-ci étant éventuellement suivi d'au moins un dispositif adaptateur d'impédance tel un transistor à effet de champ. 7 - Détecteur selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la tension d'alimentation est d'environ 15 à 30V. et de préférence 18V. tandis que les plaques ou dis-. ques constitutifs des chambres d'analyse et de référence sont respectivement séparées d'une distance de 12,5-mm. et de 7,5 mm. 8 - Détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les radio-éléments utilisés sont à base de plomb 210.