Brevet FR2609172A1 — publié le 19880701

La présente invention concerne un détecteur de fumée par lumière dispersé? et elle a trait plus parti- culièrement à une nouvelle forme et une nouvelle configura- tion du détecteur de fumée. Récemment, de nombreuses tentatives ont été faites pour réduire les dimensions et l'épaisseur d'un détecteur de fumée par lumière dispersée en vue d'amélio- rer son aspect technique lorsqu'il est installé dans un bâtiment. Dans ce but, par exemple, des parties électri- ques, électroniques constituant des circuits de détection sont montées dans un espace libre du côté du petit angle dans une zone d'intersection d'axes optiques d'un élément émetteur de lumière et d'un élément photodétecteur qui sont disposés dans une section de détection de fumée ainsi que sur une partie arrière d'une surface sur laquell l'élément émetteur de lumière et l'élément photodétecteur sont installés. Cependant, des efforts ont été en outre faits pour réduire les dimensions et l'épaisseur de la section de détection de fumée proprement dite en vue d'assister encore les tentatives de réduction des dimensions et de l'épaisseur du détecteur. Il en est résulté qu'il est devenu difficile d'incorporer les parties électriques/ électroniques constituant les circuits du détecteur dans l'espace libre de la section de détection de fumée. On pourrait alors envisager, comme indiqué sur la figure 6, de disposer une plaquette 58 à circuit imprimé au centre d'un espace de réception de circuit 56 qui est formé dans une partie supérieure d'une section de détection de fumée 54 pourvue d'une section émettrice de lumière et d'une section réceptrice de lumière 52; des résistances et des transistors 62 sont disposés sous forme de puces sur une surface supérieure de la plaquette 58 à circuit imprimé; des composants électriques/ électroniques 64 relativement volumineux, comme un condensateur, sont disposés sur une surface inférieure de la plaquette 58 à circuit imprimé; et des boîtiers protecteurs 60 et 70 sont disposés au-dessus et en dessous de la plaquette 58 portant des circuits imprimés sur les deux côtés. Cependant dans cette configuration, puisque les composants électriques/électroniques sont disposés sur les deux côtés opposés de la plaquette à circuits imprimés, il est nécessaire de prévoir des bottiers protecteurs 60 et 70 à la fois au-dessus et en dessous de la plaquette à circuits imprimés 58. Pour cette raison, la réduction de dimensions et d'épaisseur du détecteur est limitée et on n'a pas encore réalisé jusqu'à maintenant un détecteur ayant les petites dimensions désirées. Ce problème structural pose un autre problème par le fait que le nombre de pièces, et par conséquent le nombre d'étapes d'assemblage, sont augmentés à cause des deux bottiers protecteurs, ce qui augmente le coût du détecteur. La présente invention a été conçue en vue de résoudre les problèmes décrits ci-dessus et un objet de la présente invention est de créer un détecteur de fumée par lumière dispersée qui soit capable de réduire les dimen- sions et l'épaisseur d'une structure de protection des circuits du détecteur tout en s'adaptant à la récente réduction de dimensions de la section de détection de fumée. Un autre objet de la présente invention est de créer un détecteur de fumée par lumière dispersée qui soit en outre capable de réduire les dimensions et l'épaisseur d'un espace de réception des parties électriques/électro- niques constituant le circtit du détecteur. Dans un détecteur de fumée par lumière disper- sée, un circuit de détecteur est disposé sur une plaquette à circuit imprimé qui est placée dans une partie supérieu- re d'une section de détection de fumée. La section de détection de fumée comprend un socle plan et une paroi environnante s'étendant vers le bas à partir d'une surface intérieure du socle et comportant une ou plusieurs ouvertures qui permettent la pénétration de fumée. La paroi environnante définit intérieurement un espace de détection de fumée. Un élément émetteur de lumière et un élément photodétecteur qui sont placés dans des positions o ils ne sont pas disposés en regard l'un de l'autre et o leurs axes optiques se coupent mutuelle- ment selon un angle prédéterminé sont agencés de telle manière que l'élément photodétecteur puisse recevoir de la lumière provenant de l'élément émetteur de lumière et dispersée par de la fumée pénétrant dans l'espace de détection de fumée. La plaquette à circuit imprimé est fixée sur une surface supérieure du socle. Une couche protectrice est interposée entre ladite plaquette à circuit imprimé et ledit socle. Des composants électriques et/ou électroniques sont agencés sous forme de puces et sont fixés sur une surface supérieure de la plaquette à circuit imprimé. Un boîtier protecteur est disposé de telle sorte qu'il recouvre les composants électriques et/ou électroniques. Avec cet agencement, le détecteur de fumée par lumière dispersée conforme à la présente invention permet à la couche protectrice de protéger la surface inférieure de la plaquette à circuit imprimé et d'assurer la protection des circuits du détecteur qui sont fixés sur la plaquette à circuits imprimés sans avoir à prévoir un boîtier protecteur séparé. Selon un mode préféré de réalisation de la présente invention, la couche protectrice est formée d'une feuille d'un métal électriquement conducteur. Cette feuille métallique peut être fixée unitairement ou déposée sur la plaquette à circuit imprimé par différents moyens connus. La feuille métallique peut être par exemple une feuille de cuivre. Conformément à une autre réalisation, la couche protectrice peut être une plaque en métal électriquement conducteur qui est séparée de ladite plaquette à circuit imprimé et dudit socle. Dans ce cas, le métal peut être du cuivre ou de l'aluminium. Conformément à er:ore une autre réalisation, un bottier destiné à recevoir seulement un condensateur, qui constitue un circuit de détection en coopération avec lesdits composants électriques et/ou électroniques et qui ne peut pas être influencé par des parasites, est disposé à l'intérieur dudit espace de détection de fumée sur un côté de petit angle d'une zone d'intersection entre les axes optiques de l'élément émetteur de lumière et de l'élément photodétecteur. Conformément à encore une autre ialisation, la paroi environnante est formée par une pluralité d'éléments de paroi ayant sensiblement une forme de L et le bottier de réception de condensateur, qui se répartit circonfé- rentiellement à intervalles prédéterminés. Dans cette réalisation, il n'est pas nécessaire de réserver un espace pour recevoir les composants élec- triques/électroniques entre la section de détection de fumée et la plaquette à circuit imprimé. Cela réduit sensiblement, notamment en épaisseur, l'espace destiné à recevoir les circuits. En outre, un fil d'alimentation de l'élément photodétecteur prévu dans la section de détection de fumée peut être raccourci, ce qui permet de réduire des parasites électriques possibles qui sont captés par le fil conducteur, en améliorant le rapport S/N ( rapport signal-sur-bruit) du signal de sortie du photodétecteur. Dans la description et dans les revendications, les termes " supérieur " et" inférieur " sont utilisés pour spécifier une " surface "de la base de la plaquette à circuit imprimé. Ces termes sont utilisés du fait qu'un détecteur de ce type est généralement installé sur un plafond. Cependant, ces termes peuvent avoir une signi- fication différente de leurs significations explicites exactes selon les endroits o le détecteur est installé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un détecteur de fumée par lumière dispersée mettant en oeuvre la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective partiellement éclatée du détecteur de fumée par lumière dispersée de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective d'une section de détection de fumée utilisée dans le détecteur de fumée par lumière dispersée de la figure 1, observée en vue de dessous; la figure 4 est une vue en plan de la section de détec- tion de fumée de la figure 3, observée en vue de dessous la figure 5 est une vue en élévation latérale schématique d'une plaquette bilatérale à circuits imprimés dans laquelle des composants électriques/électroniques sont fixés comme indiqué sur la figure 1; et la figure 6 est une vue en coupe verticale d'une disposi- tion relative semblable à la figure 1. En référence à la figure 1, un couvercle 1 constituant un corps de détecteur est ouvert à sa partie supérieure et est fixé de façon amovible sur une borne de connexion d'un socle de détecteur ( non représenté), qui est fixé sur une surface telle qu'un plafond par l'intermédiaire d'une borne de connexion 2 prévue dans l'espace supérieur ouvert du couvercle 1. Un couvercle extérieur comportant des orifices d'introduction de fumée est monté sur le couvercle 1 dans sa partie centrale inférieure. Une section de détection de fumée 4 est montée à l'intérieur du couvercle extérieur 3. La figure 2 représente le couvercle 1 pourvu d'un espace de logement de circuits la qui est ouvert à sa base. La section de détection de fumée 4 est montée dans l'espace la de logement de circuits au travers d'un cache protecteur 20, qui est interposé entre eux. Un élément en grillage métallique 21 est fixé sur une périphérie extérieure de la section de détection de fumée 4 autour d'une paroi environnante de cette section 4. Le cache protecteur 20 et la section de détection de fumée 4 sont fixés sur le couvercle 1 par mise en place d'une vis dans la borne de connexion positionnée sur une partie supérieure du couvercle 1. Les figures 3 et 4 représentent un socle 5 qui est disposé sur une partie supérieure de la section de détection de fumée 4. Un support 6 pour une section émettrice de lumière et un support 7 pour une section réceptrice de lumière sont formés unitairement sur une surface de base du socle 5. Le support 6 reçoit intérieure- ment un élément émetteur de lumière 8 tandis que le support 7 reçoit intérieurement un élément photodétecteur 9. L'élément émetteur de lumière 8 et l'élément photo- détecteur 9 sont disposés de telle sorte qu'ils soient écartés d'un angle prédéterminé par rapport à des positions o ils seraient disposés en regard l'un de l'autre. Par exemple un angle d'intersection ( le petit angle) Q entre les axes optiques 8a et 9a est choisi égal à 1350. Un élément écran 11 est disposé à proximité d'une intersection 10 des axes optiques 8a et 9a sur le côté de petit angle de l'intersection 10 de manière que de la lumière émise par l'élément émetteur 8 ne puisse pas pénétrer directement dans l'élément photodétecteur 9. Un autre élément-écran 12 est placé dans une position adjacente à l'élément-écran 11. L'élément-écran 12 empêche de la lumière réfractée, qui est éventuellement produite par des gouttes de rosée se formant à l'extrémité de pointe de l'élément-écran 11 par condensation d'humidité, d'arri- ver sur l'élément photodétecteur 9. La paroi environnante de la section de détection de fumée 4 comprenant l'élément émetteur de lumière 8 et l'élément photodétecteur 9 est formée par une pluralité d'éléments de paroi 13 en forme de L. Les éléments de paroi 13 sont répartis circonférentiellement à intervalles prédé- terminés. Un bottier 14 pour condensateur est formé dans la paroi environnante sur le côté gauche du support 6 de section émettrice de lière et du support 7 de section réceptrice de lumière ( en considérant la figure 4), c'est-à-dire sur le côté de petit angle de la zone d'intersection.des axes optiques 8a et 9a. En référence à nouveau à la figure 1, une plaquette bilatérale à circuits imprimés 15 est fixée sur le haut du socle 5. Des composants électriques/électroniques 16, qui interviennent dans les circuits du détecteur sous la forme de puces, sont fixés sur un côté supérieur de la plaquette à circuits imprimés 15 comme le montre la figure 5. L'autre côté, c'est-à-dire le côté inférieur de la plaquette à circuits imprimés 15, comporte un condensateur 17, associé à l'élément émetteur de lumière 8 et à l'élé- ment photodétecteur 9. En outre une feuille de cuivre 18 est fixée sur le côté inférieur de la plaquette à circuits imprimés 15 sur toute sa surface. Cette feuille de cuivre 18 agit comme une feuille de protection du côté inférieur de la plaquette à circuits imprimés 15. A cet égard, il est à noter que la plupart des composants électriques/électroniques qui constituent les circuits du détecteur sont agencés sous forme de puces mais que le condensateur électrolytique servant à stabili- ser la source de courant est difficile à former dans une puce du fait de sa capacité et de sa fiabilité. Pour cette raison, le condensateur est monté dans le boîtier 14 qui est formé unitairement avec la section de détection de fumée 4. En d'autres termes, tous les composants électri- ques/électroniques autres que le condensateur qui sont utilisés dans la présente invention pour constituer les circuits du détecteur sont formés dans des puces. La partie supérieure de la section de détection de fumée 4 située audessus de la plaquette bilatérale à circuits imprimés 15 est recouverte par le cache protec- teur 20. Les composants électriques/électroniques 16 sont enfermés dans le cache protecteur 20. Ce cache protecteur est monté dans et fixé sur une partie de logement de circuits lb qui est formée u-itairement avec le couvercle 1. En référence à nouveau aux figures 2 et 3, on voit qu'un couvercle 23 est monté sur le support 6 pour la section réceptrice de lumière de la section de détection de fumée 4 et que d'une manière analogue un couvercle 24 est monté sur le support de la section réceptrice de lumière 7. Ce support 7 de la section réceptrice de lumière est en outre pourvu d'un cache protecteur 25 en métal. En conséquence, tous les composants électriques/ électroniques 16 constituant les circuits 17 du détecteur, autres que le condensateur, qui ne peut pas être influencé par les parasites, sont formés dans des puces et sont fixés sur la surface supérieure de la plaquette bilatérale à circuits imprimés 15. Il en résulte que toute la surface inférieure de la plaquette à circuits imprimés 15 est recouverte de la feuille de cuivre qui remplit ainsi une fonction de protection. En conséquence, un cache protecteur peut être omis sur le côté inférieur de la plaquette à circuits imprimés lorsque les composants sont assemblés comme illustré sur la figure 1. Le cache protecteur 20 est seulement nécessaire sur le côté supérieur de la plaquette bilatérale à circuits imprimés 15 sur laquelle sont fixés les composants électriques/électroniques sous la forme de puces. Cela permet de simplifier considérablement la configuration du système de protection. En outre, puisqu'il n'est pas nécessaire de disposer un cache protecteur entre la plaquette à circuits imprimés 15 et la section de détection de fumée 4, l'espace de logement des circuits peut être réalisé plus mince par comparaison à celui d'un détecteur de fumée conforme à la figure 6. Il en résulte que les dimensions globales et l'épaisseur du détecteur de fumée peuvent être réduites considérablement grâce aux petites dimensions et à la réduction d'épaisseur de la section de détection de fumée. En outre, puisqu'un cache protecteur peut être omis dans la zone située ntre la plaquette à circuits imprimés 15 et la section de détection de fumée 4, la distance entre l'élément photodétecteur 9 et la plaquette à circuits imprimés 15 peut être raccourcie. Cela permet de réduire la longueur du conducteur 9b d'alimentation de l'élément photodétecteur 9 et il est possible de diminuer le risque de captage de parasites par comparaison à un conducteur de grande longueur. En conséquence, le niveau de bruit du signal de sortie du photodétecteur est diminué en améliorant le rapport S/N ( rapport signal-sur-bruit). Le cache protecteur disposé au-dessus de la plaquette à circuits imprimés 15 peut, en variante, être réalisé par métallisation de la surface intérieure de la partie de logement de circuits lb du couvercle 1 ou bien par dépôt d'une matière électriquement conductrice. REVENDICATIONS 1. Détecteur de fumée par lumière dispersée, caractérisé en ce qu'il comprend: - une section de détection de fumée (4) comprenant un socle plan (5) et une paroi environnante s'étendant vers le bas à partir d'une surface inférieure du socle (5) et comportant un ou plusieurs orifices qui permettent la pénétration de fumée, ladite paroi environnante définis- sant intérieurement un espace de détection de fumée, - un élément émetteur de lumière (8) et un élément photo- détecteur (9) qui sont placés dans des positions o ils ne sont pas situés en regard l'un de l'autre et o leurs axes optiques (8a, 9a) se coupent mutuellement selon un angle prédéterminé (O), et ledit élément photodétecteur (9) peut recevoir de la lumière provenant de l'élément émetteur (8), cette lumière étant dispersée par de la fumée pénétrant dans ledit espace de détection de fumée - une plaquette à circuit imprimés (15) fixée sur une surface supérieure du socle (5), - une couche protectrice (18) interposée entre ladite plaquette à circuits imprimés (15) et ledit socle (5) - des composants électriques et/ou électroniques (16) formés dans des puces et fixés sur une surface supérieure de la plaquette à circuits imprimés (15); et - un cache protecteur (20) disposé de telle sorte qu'il recouvre les composants électriques et/ou électroniques. 2. Détecteur de fumée par lumière dispersée selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche protectrice (18) est formée d'une feuille d'un métal électriquement conducteur qui est disposée sur une surface inférieure de la plaquette à circuits imprimés (15). 3. Détecteur de fumée par lumière dispersée selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite feuille métallique (18) est disposée à plat sur la surface infé- rieure de la plaquette à circuits imprimés (15). 4. Détecteur de fumée par lumière dispersée selon la revendication 1, cara. érisé en ce que ladite couche protectrice (18) est une plaque formée d'un métal électri- quement conducteur et séparée de ladite plaquette à circuits imprimés (15) et dudit socle (5). 5. Détecteur de fumée par lumière dispersée selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cache protecteur (20) est réalisé par métallisation ou par dépôt d'une matière électriquement conductrice sur la surface intérieure de la partie de logement de circuits(lb). 6. Détecteur de fumée par lumière dispersée selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un boîtier (14) pour recevoir seulement un condensa- teur qui constitue un circuit de détection en coopération avec lesdits composants électriques et/ou électroniques (16), ledit bottier (14) étant disposé à l'intérieur dudit espace de détection de fumée sur un côté de petit angle d'une zone d'intersection (10) entre les axes opti- ques (8a, 9a) de l'élément émetteur de lumière (8) et de l'élément photodétecteur (9). 7. Détecteur de fumée par lumière dispersée selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite paroi environnante est formée par une pluralité d'éléments de paroi (13) sensiblement en forme de L et le boîtier (14)de réception de condensateur qui sont répartis circonféren- tiellement à intervalles prédéterminés.