Brevet FR2432873A1 — publié le 19800307

L'invention concerne la protection contre les incendies et elle a trait plus particulièrement à une installation permettant la détection d'incendies å leur tout premier stade de développement par l'utilisation de microcapsules contenant un fluide gazeux qui est libéré par éclatement des microcapsules lorsque la température au voisinage de ces microcapsules atteint une valeur prédéterminée. Les procédés de détection d'incendies actuellement connus fonctionnant par réaction à la chaleur, a la fumée, aux gaz de combustion ou a la flamme, ne peuvent intervenir que lorsque la combustion est suffisamment avancée pour produire, à l'endroit où se situe le détecteur, une quantité de chaleur suffisante pour que ce dernier puisse réagir, en dehors des fluctuations normales. Suivant le cas, la chaleur excite le détecteur, soit directement, soit par le transport des produits de combustion par effet ascensionnel pour les faire pénétrer dans le détecteur, soit parle fait qu'elle porte à haute température un corps produisant l'émission de radiations électromagnétiques infrarouges ou ultraviolettes par exemple auxquelles le détecteur est sensible. Tous ces procédés de détection ont un inconvénient majeur qui consiste en ce que l'incendie ne peut etre détecté qu'à un stade de développement ou il est déjà dangereux et ot son développement ultérieur est extrêmement rapide, car en pratique les dispositifs de détection ne peuvent réagir qu'a partir du moment ou des flammes se sont déja développées. On a donc cherché à rendre la détection des incendies plus précoce et c'est pourquoi on a eu recours récemment à un processus nouveau utilisant des microcapsules contenant un produit extincteur, les microcapsules étant réalisées en un mariau susceptible de se détériorer sous l'influence d'une température prédéterminée et libérant ainsi le produit extincteur (voir notamment la demande de brevet néerlandais nO 77 13 309 du ler Décembre 1977 au nom de Anthonius Hermanus Pietersen). Le produit extincteur contenu dans les microcapsules est un gaz à haut pouvoir d'expansion tel que par exemple un bromo-fluoroalkane qui dans un cas préféré peut être le CF3 Br. Un tel gaz présente des propriétés d'extinction et de retardement du feu. L'utilisation de ces microcapsules présente l'avantage que l'on peut combattre l'incendie naissant à l'endroit précis où se déclare une augmentation anormale de la température. En effet, de par leur nature (leur diamètre est, a titre indicatif, situe entre 200 et 260/ut), les microcapsules peuvent être incorporées par exemple, dans des revêtements tels que peintures, tissus d'ameublement ou analogues ou encore être prévues dans des objets ayant une couche extérieure en matière plastique tels que par exemple les câbles électriques. Jusqu'à présent, on n'a cherché à exploiter que le pouvoir extincteur ou retardateur de feu des gaz contenus dans les microcapsules qui éclatent sous l'influence de la tempera- ture. Cependant, dans ces conditions, il n'est pas possible de constater rapidement que des microcapsules ont éclaté dans une enceinte à surveiller de sorte que le personnel chargé de la surveillance n'est renseigné de la naissance d'un incencie que lorsque les détecteurs de type classique évoqués plus haut ont eu le temps de déclencher une alarme. C'est-à-dire que la précocité de la détection faite en réalité par les microcapsules à l'endroit précis du début de l'incencie n'est pas mise à profit. L'invention a pour but de proposer une installation permettant d'exploiter immédiatement l'information fournie par l'éclatement des microcapsules afin d'engendrer une alarme. Elle a donc pour objet une installation de détection précoce d'incendies dans une enceinte, caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison, d'une part, une grande quantité de microcapsules réparties dans l'enceinte et contenant chacune un gaz dont la tension de vapeur est capable de rompre les microcapsules sous l'influence d'une élévation de la température aux environs de la capsule pour répandre ledit gaz dans l'atmos- phère de ladite enceinte, et, d'autre part, des moyens pour aspirer l'atmosphère de ladite enceinte, des moyens pour détecter dans le flux gazeux la présence du gaz contenu dans lesdites microcapsules, et des moyens pour exploiter le signal fourni par lesdits moyens détecteurs lorsqu'ils sont traversés par ledit flux gazeux. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention lesdits moyens détecteurs sont constitués par un tube électro- nique dont l'ampoule communique avec lesdits moyens d'aspira tion et dont le trajet anode-cathode est branché en série avec un élément résistif aux bornes duquel est branché un circuit amplificateur suivi d'un circuit d'alarme. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel la figure unique représente un schéma simplifié d'une installation de détection suivant l'invention. Dans l'exemple représenté sur la figure unique, l'installation est destinée à surveiller une enceinte E, telle qu'un local industriel par exemple, dans laquelle sont placés des câbles électriques C qui, dans leur gaine d'isolation G, importent une multitude de microcapsules M composées chacune d'une enveloppe en matière plastique remplie d'un gaz à haut pouvoir d'expansion, l'enveloppe étant susceptible d'éclater lorsque la température à laquelle elle est soumise dépasse une valeur prédéterminée. Naturellement, de telles microcapsules peuvent être réparties ailleurs dans l'enceinte, par exemple dans les couches de peinture en revêtant les parois. On comprend que les microcapsules permettent une détection très localisée d'une augmentation de la température.Par exemple, dans le cas des câbles C, un court-circuit local dans l'un d'entre eux peut provoquer 11 éclatement des microcapsules dans la zone du court-circuit qui libèrent ainsi le gaz qu'elles contiennent. L'installation suivant l'invention comprend une tubulure d'aspiration 1 (ou un réseau de tubes d'aspiration répartis convenablement dans l'enceinte E) présentant des-orifices d'aspiration 2. La tubulure 1 est raccordée à une pompe à dépression 3 qui permet de créer dans cette tubulure une très légère dépression. La pompe 3 refoule dans l'ampoule 4 d'un tube électronique 5 du type à diode comportant une anode 6, une cathode 7 et un filament de chauffage 8 de cette cathode. L'ampoule communique par ailleurs avec l'atmosphère. Le filament 8 est chauffé grâce à une source 9 d'alimentation stabilisée à basse tension, tandis qu'une source 10 d'alimentation à haute tension est raccordée entre l'anode 6 et la cathode 7, une résistance 11 étant raccordée en série dans ce circuit. Le point de jonction 12 de cette résistance 11 et de la borne négative de la source de tension 10 est connecté à la première entrée 13 d'un amplificateur opérationnel dont l'autre entrée 15 est connectée à une source 16 d'une tension de référence. Cette dernière est formée par un potentiomètre 17 à deux curseurs 17a et 17b connecté à la source 9 d'alimentation à basse tension. La sortie 18 de l'amplificateur opérationnel est connectée à la bobine d'un relais 19 comportant des contacts de travail 20 commandant un circuit d'alarme 21. Le point de jonction 12 est également connecté à la première entrée 22 d'un second amplificateur opérationnel 23 dont l'autre entrée 24 est connectée au curseur 17b du potentiomètre 17, ce curseur étant placé de manière à fournir à cette entrée 24 une tension de référence inferieure à celle fournie par le curseur 17a relié à l'entrée 15 de l'amplificateur 14. La sortie 25 de l'amplificateur 23 est reliée à une bobine de relais 26 dont les contacts de travail 27 commandent un circuit 28 d'avertissement d'anomalies. Le fonctionnement est le suivant. Si une élévation de température se produit au voisinage de certaines microcapsules M réparties dans l'enceinte E, dépassant la température d'éclatement de ces capsules (pour 100 C, par exemple) le gaz libéré par celles-ci pénètre dans la tubulure 1 et est transmis par la pompe 3 dans l'ampoule 4 du tube à diode 5. I1 en résulte une variation de la conducti bilité de ce tube et ainsi une variation de la tension aux bornes de la résistance 11. La tension de référence appliquée par le curseur 17a à l'entrée 15 de l'amplificateur 14 est choisie de telle manière que ce dernier se trouve en régime bloqué, lorsque le tube à diode n'est pas traversé par le gaz détecté. En d'autres termes, la tension de la jonction 12 sera égale à cette tension de référence.Par conséquent, lorsqu'une variation de la tension de la jonction 12 intervient comme décrit ci-dessus, l'amplificateur 14 bascule et excite la bobine de relais 19 qui commande, par l'intermédiaire des contacts 20, le circuit d'alarme. Comme la détection de l'élévation de la température s'est faite à l'endroit même où cette élévation survient, l'alarme peut ainsi être extrêmement précoce et des mesures appropriées peuvent immédiatement être prises par le personnel de surveillance. Si, par suite d'une anomalie (rupture d'un conducteur, défaillance d'une source d'alimentation ou autre) la tension au point 12 vient à s'abaisser au-dessous de la valeur fixée par le curseur 17b, l'amplificateur 23 bascule et déclenche par la bobine 26 et les contacts 27, le circuit de signalisation d'anomalies 28. En effet, la tension à l'entrée 24 de l'amplificateur 23 est choisie à une valeur très inférieure à celle de la tension régnant sur la jonction 12 en cas de situation normale. Ainsi, on peut détecter facilement une absence de cette tension, autrement dit, une rupture des circuits essentiels Les amplificateurs 14 et 23 peuvent être formés par le circuit intégré vendu sous la référence LM 358, par exemple. I1 est à noter que le tube à diode 5 doit être choisi en fonction de la nature du gaz qui est contenu dans les microcapsules. Mais il est également possible d'utiliser un autre élément de détection d'un gaz pourvu qu'il fournisse un signal fonction de l'apparition dans l'enceinte E, du gaz contenu dans les microcapsules M. REVENDICATIONS 1. Installation de détection précoce d'un incendie dans une enceinte, caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison, d'une part, une grande quantité de microcapsules (M) réparties dans l'enceinte (E) et contenant chacune un gaz dont la tension de vapeur est capable de rompre les microcapsules sous l'influence d'une élévation de la température aux environs de la capsule pour répandre ledit gaz dans l'atmosphère de ladite enceinte et, d'autre part, des moyens (1,2,3) pour aspirer llatmosphère de ladite enceinte (E), des moyens 5) pour détecter dans le flux gazeux la presence du gaz contenu dans lesdites microcapsules, et des moyens (11, 12, 14, 21) pour exploiter le signal fourni par lesdits moyens détecteurs (5) lorsqu'ils sont traversés par ledit flux gazeux. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens détecteurs sont constitués par un tube électronique à diode (5) dont l'ampoule (4) communique avec lesdits moyens d'aspiration (1, 2, 3) et dont le trajet anode-cathode (6, 7) est branché en série avec un élément résistif (11) aux bornes duquel est branché un circuit amplificateur (14, 19) suivi d'un circuit d'alarme (21). 3. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que ledit amplificateur (14) est du type opérationnel, sa première entrée (13) étant raccordée audit élément résistif (11), tandis que sa seconde entrée (15) est connectée à une source de référence (16, 17a). 4. Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un second amplificateur opérationnel (23) dont la sortie (25) est connectée à un circuit de signalisation d'anomalies (26, 28), dont la première entrée (22) est raccordée audit élément résistif (11) et dont la seconde entrée (24) est connectée à une source de référence (16, 17b) fournissant une tension d'une valeur qui est inférieure à celle de la tension appliquée à l'entrée correspondante (15) du premier amplificateur.