Brevet FR2497350A1 — publié le 19820702

Le type de détecteur optique de fumée dans lequel la fumée diffuse la lumière d'une lampe d'excita- tion vers une cellule photoélectrique offre un choix quant à la disposition de la lampe et de la cellule afin que la lumière soit diffusée vers l'arrière ou vers l'avant à partir de la fumée, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 3 185 975. La disposition avec diffusion vers l'avant a pour avantage que les particules diffusent davantage de lumière incidente vers l'avant que vers l'arrière, mais elle exige, par contre, que la lumière provenant de la lampe soit empêchée, par masquage, d'arri- ver directement à la cellule photoélectrique, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 3 409 885. Le dispositif de masquage utilisé jusqu'à présent absorbe une quantité importante de la Lumière de la source (ainsi qu'il est reconnu dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 181 439). Il en résulte une perte d'énergie qui est d'une grande importance dans le cas de détecteurs de fumée alimentés par pile, largement utilisés dans les résidences. L'invention a donc pour objet un détecteur de fumée ou d'autres particules, du type à diffusion vers l'avant, économisant l'énergie lumineuse. Selon l'invention, un détecteur de particules comprend une source de lumière dirigée sur un premier trajet accessible à des particules, une cellule photo- électrique qui présente une surface photosensible orientée suivant un second trajet et passant dans une zone d'inter- section des deux trajets, cette surface réagissant à la lumière diffusée par les particules dans ladite zone, et un corps de masquage qui empêche la lumière de la source d'atteindre directement la surface photosensible et à l'extérieur de la périphérie duquel la lumière arrive à la zone d'intersection, le détecteur présentant une sur- face réfléchissante qui est disposée entre la périphérie du corps de masquage et la source de lumière et dont des éléments réfléchissants forment un certain angle par rapport aux rayons directs de la source vers le corps de masquage afin d'éloigner ces rayons du corps vers la zone d'intersection. L'expression "cellule photoélectrique" englobe toutes les cellules photoélectriques y compris celles des types à tube, à résistance, voltaïque et à diode. La surface réfléchissante est de préférence analogue à un cône, ce qui signifie qu'il s'agit de surfaces coniques et cuspidées, habituellement des sur- faces de révolution. Cependant, la surface réfléchissante peut être plane, c'est-à-dire qu'elle peut être contenue dans un plan rectiligne ou incurvé. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel: - la figure 1 est une coupe longitudinale sché- matique d'une forme de réalisation du détecteur de fumée selon l'invention; et - les figures 2 et 3 sont des coupes schématiques, analogues à celles de la figure 1, montrant d'autres formes de réalisation du détecteur selon l'invention. Comme représenté sur la figure 1, un détecteur optique de fumée à diffusion vers l'avant comprend une enceinte 1 qui renferme une chambre noire de réaction dans laquelle la fumée peut accéder par des persiennes 2 ou un ensemble moderne de chicanes tel que celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 206 366. Une lampe L, située à une extrémité de la chambre noire, peut comporter des lentilles espacées, ou bien être réalisée d'une seule pièce avec des lentilles et elle est alimentée par une source 3 d'alimentation en énergie à régime stable ou pulsatoire. Une cellule photoélectrique PC, présentant une surface photosensible PA, est disposée à l'autre extrémité de la chambre. La cellule est connectée à des circuits 4 d'amplification, de seuil et d'alarme, tels que ceux décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 4 193 069, qui com- mandent un pavillon d'alarme H. Un corps conique M de masquage, situé sur un axe A passant par la lampe L et la cellule PC, protège la surface photosensible PA des rayons directs provenant de la lampe L. La lampe, le masque et la cellule définissent trois diagrammes optiques. La lumière de la lampe est dirigée par la lentille de cette lampe suivant un cône évidé C dont le champ s'étend d'environ 900 sur chaque côté de la lampe, jusqu'à des rayons intérieurs Cl qui passent à la périphérie du corps M de masquage. La cellule photosensible PC voit la chambre noire suivant un second cône évidé délimité par l'enceinte 1 à l'exté- rieur et par les lignes intérieures Pi et le corps M de masquage à l'intérieur. Les deux trajets se chevauchent dans la zone pointillée Z d'intersection ou de réaction qui constitue le volume de réaction dans lequel des particules de fumée diffusent la lumière de la lampe L vers la cellule photosensible PC. Si le corps de masquage présentait à la lampe L une surface plate absorbant la lumière, la perte de lumière pourrait atteindre jus- qu'à 50 %. Selon l'invention, la lumière normalement perdue par absorption dans le masque M est récupérée grâce à la présence d'une surface réfléchissante R placée entre la surface avant du corps M de masquage et la lampe L. Sur la figure 1, la surface est une surface conique simple de révolution autour de l'axe A. Cette surface réfléchissante est disposée sous un angle tel que les rayons partant de la lampe et dirigés vers le corps de masquage, qui étaient jusqu'à présent perdus par absorption ou réflexion hors du champ de la cellule, sont déviés vers la zone Z d'intersection ou de réaction o ils s'ajoutent aux rayons directs de la lampe vers cette zone et accroissent ainsi la sensibilité du détecteur à la fumée. La figure 2 représente une autre forme de réa- lisation de l'invention dans laquelle la surface réflé- chissante R* n'est pas conique, bien que sensiblement analogue à un cône ou cuspidée. Une surface plane incurvée et cuspidée ou une surface cuspidée de révolution d'une ligne courbe réfléchit plus efficacement la lumière vers la zone d'intersection. Le bord périphérique M4 du disque M de masquage, le plus proche de la cellule photosensible, peut se compor- ter comme un diffuseur indésirable de la lumière, en particulier si de-la poussière s'accumule sur ce bord ou si le disque est très mince. La base du cône réfléchis- sant de la figure 1 pose sensiblement le même problème qu'un disque mince en ce qui concerne la diffusion de la lumière autour de son bord, ce problème étant encore plus sensible si de la poussière s'accumule sur le bord. Ceci est indésirable, car dans le cas o cette lumière est déviée directement vers la cellule photosensible, elle peut provoquer l'apparition d'un signal inopiné risquant de déclencher une fausse alarme ou, au moins, de réduire le rapport des signaux entre une condition d'alarme et une condition d'air clair (réduction du rapport du signal au signal de bruit indésiré). La figure 3 montre l'addition d'un second corps M2 de masquage qui établit un masque entre la base du premier corps M de masquage et la cellule photosensible afin que la lumière diffusée par le bord M4 de ce corps M passe à l'intérieur des lignes intérieures P1* de visée de la cellule et ne soit pas détectée. Il est également nécessaire de placer le second disque dans l'ombre du premier disque, inté- rieurement aux rayons intérieurs Cl de la lampe, afin que le bord périphérique M3 du second disque masque le bord périphérique M4 du premier corps M pour que la lumière provenant de la lampe puisse éclairer ce bord. Il est en outre souhaitable de minimiser la diminution de l'angle de visée de la cellule photoélectrique par le second corps de masquage afin de ne pas réduire de façon sensible l'efficacité du dispositif. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au détecteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Détecteur de particules, caractérisé en ce qu'il comporte une source (L) de lumière dirigée sur un premier trajet accessible à des particules, une cellule photoélectrique (PC) qui présente une surface photo- sensible (PA) dirigée sur un second trajet qui passe dans une zone (Z) d'intersection des deux trajets, cette surface photosensible réagissant à la lumière diffusée par des particules situées dans ladite zone, et un corps (M) de masquage qui masque la lumière directe de la source vers la surface photosensible et qui présente un bord périphérique à l'extérieur duquel la lumière passe vers la zone d'intersection, le détecteur comprenant en outre une surface réfléchissante (R) disposée entre le bord périphérique du corps de masquage et la source de lumière et comprenant des éléments réfléchissants qui forment un certain angle avec des rayons directs de la source vers le corps de masquage afin d'éloigner ces rayons du corps pour les diriger vers la zone d'inter- section. 2. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second trajets se coupent sous un angle supérieur à 900. 3. Détecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la source de lumière et le corps de masquage forment un faisceau lumineux conique et creux. 4. Détecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la surface réfléchissante est analogue à un cône. 5. Détecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la surface réfléchissante est une surface de révolution axiale. 6. Détecteur selon la revendication 5, caracté- risé en ce que la surface réfléchissante est une surface de révolution d'une ligne courbe. 7. Détecteur selon la revendication 5, caracté- risé en ce que la source de lumière et la cellule photo- sensible sont situées sur l'axe (A) de révolution. 8. Détecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la surface réfléchissante est plane. 9. Détecteur selon la revendication 8, caracté- risé en ce que la surface réfléchissante est contenue dans un plan incurvé. 10. Détecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comporte un second corps (M2) de mas- quage, en forme de disque, placé entre le premier corps et la cellule photosensible et dont le bord périphérique (M3) protège le bord périphérique (M4) du premier corps de la visée de la cellule photosensible.