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Title:
OPTICAL SMOKE DETECTOR WITH SCATTERED RADIATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/202222
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optical smoke detector with scattered radation, comprising a housing containing a measuring volume accessible to the smoke particles in a measuring chamber comprising a high part (51), said measuring volume being defined by an intersection volume between an emission cone of at least one first radiation emitter (7) having a first predefined emission wavelength, and a receiving cone of a radiation receiver that can receive radiation scattered over smoke particles. According to the invention, any portion of inner surface of the high part (51) of the measuring chamber which directly obstructs the radiation emitted in the emission cone has a roughness that can generate a diffuse reflection of said radiation.

Inventors:
COMETS OLIVIER (FR)
Application Number:
PCT/FR2019/050500
Publication Date:
October 24, 2019
Filing Date:
March 06, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SHOKLY (FR)
International Classes:
G08B17/107
Domestic Patent References:
WO2012035259A12012-03-22
Foreign References:
US9098988B22015-08-04
US5719557A1998-02-17
DE2828190A11979-01-04
US8441368B22013-05-14
US9142112B22015-09-22
US8907802B22014-12-09
Attorney, Agent or Firm:
HERVOUET-MALBEC, Sylvie et al. (FR)
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Claims:
REVENDI CATI ONS

1. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé comprenant un boîtier renfermant un volume (10) de mesure accessible aux particules de fumée dans une chambre de mesure comportant une partie haute (51), ledit volume (10) de mesure étant défini par un volume d’intersection entre un cône (CE) d’émission d’au moins un premier émetteur (7) de rayonnement à une première longueur d’onde d’émission prédéfinie, et un cône (CR) de réception d’un récepteur (8) de rayonnement apte à recevoir des rayonnements diffusés sur des particules de fumée, caractérisé en ce que ledit au moins un premier émetteur (7) de rayonnement et le récepteur (8) de rayonnement sont montés dans la chambre de mesure, en surface d’une plaque (4) de circuit imprimé placée sous la partie haute (51) et en ce que toute portion de surface interne de la partie haute (51) de la chambre de mesure faisant directement obstacle au rayonnement émis dans le cône (CE) d’émission a une rugosité apte à générer une réflexion diffuse de ce rayonnement.

2. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier est formé par assemblage d’une platine (2) et d’une coiffe (3), et en ce que ladite partie haute (51) de la chambre de mesure est injectée en une seule pièce de couleur quelconque avec ladite coiffe (3).

3. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite rugosité est définie par une rugosité moyenne arithmétique Ra supérieure ou égale au quart de ladite première longueur d’onde d’émission.

4. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite rugosité est définie par une rugosité moyenne arithmétique Ra inférieure ou égale à cinquante fois la première longueur d’onde d’émission.

5. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite rugosité est définie par une rugosité moyenne arithmétique Ra comprise entre la moitié et dix fois la première longueur d’onde d’émission.

6. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première longueur d’onde d’émission est sensiblement égale à 450 nanomètres.

7. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume de mesure comporte en outre un volume d’intersection entre un cône d’émission d’un rayonnement à une deuxième longueur d’onde d’émission distincte de la première longueur d’onde d’émission, et d’un cône de réception du rayonnement diffusé sur des particules de fumée à cette deuxième longueur d’onde.

8. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la deuxième longueur d’onde d’émission est sensiblement égale à 950 nanomètres.

9. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon une combinaison des revendications 6 et 8, caractérisé en ce que la rugosité de toute portion de surface interne de la partie haute (51) de la chambre de mesure faisant directement obstacle au rayonnement émis à la première longueur d’onde et/ou à la deuxième longueur d’onde est définie par une rugosité moyenne arithmétique Ra sensiblement égale à 0.8 micromètres.

10. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un premier émetteur (7) de rayonnement et le récepteur (8) de rayonnement sont montés en surface de ladite plaque (4) de circuit imprimé de manière à ce que le cône (CE) d’émission et le cône (CR) de réception s’étendent selon deux directions d’orientation sensiblement parallèles, les deux directions d’orientation étant sensiblement orthogonales à la plaque (4) de circuit imprimé.

11. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le premier émetteur (7) de rayonnement et le récepteur (8) de rayonnement sont positionnés sur ladite carte (4) de circuit imprimé de sorte que lesdites deux directions d’orientation sensiblement parallèles soient séparées d’une distance d inférieure à 2,5 millimètres.

12. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la partie haute (51) de la chambre de mesure a une surface interne supérieure (55) séparée de la carte (4) de circuit imprimé d’une distance minimale H sensiblement égale à dix fois la distance d.

13. Détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé selon les revendications 2 et 10, caractérisé en ce que la plaque (4) de circuit imprimé forme ladite platine.

Description:
DETECTEUR OPTI QUE DE FUMEE A RAYONNEMENT DI FFUSE

La présente invention concerne un détecteur optique de fumée fonctionnant selon le principe du rayonnement diffusé. Elle s’applique en particulier à la détection de fumée dans tout bâtiment public ou privé, résidentiel, industriel ou commercial.

De nombreux détecteurs de fumée destinés à être placés dans des endroits stratégiques de bâtiments ont déjà été proposés, de façon à alerter les occupants au plus tôt d’un début de combustion ou d’incendie.

Parmi les détecteurs de fumée proposés, on connaît notamment le détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé, utilisant l’effet Tyndall (phénomène de diffusion d’une lumière incidente sur des particules de matières). Dans un tel détecteur optique, la détection des particules de fumée est réalisée par la mesure d’un rayonnement diffusé sur ces particules de fumées. Plus précisément, une chambre de mesure interne au détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé comprend un volume de mesure accessible aux particules de fumée, volume sur lequel on dirige le rayonnement d’un émetteur de rayonnement (par exemple d’une diode électroluminescente). Un récepteur de lumière (par exemple une photodiode, un photoconducteur ou un photo condensateur), sensible au rayonnement émis par l’émetteur de rayonnement, est également agencé dans le détecteur pour recevoir le rayonnement diffusé par des particules de fumée présentes dans la chambre de mesure. Lorsqu’il n’y a pas de fumée dans la chambre de mesure, le détecteur optique est configuré pour que le récepteur de lumière ne reçoive qu’une quantité minimale, si possible nulle, de rayonnement. A l’inverse, lorsque de la fumée pénètre dans la chambre de mesure, les particules de fumée vont diffuser le rayonnement provenant de l’émetteur de rayonnement, et illuminer ainsi le récepteur de rayonnement. Un signal reçu au niveau du récepteur de rayonnement, dont l’amplitude reste supérieure à un seuil prédéfini de sensibilité pendant une durée minimum prédéfinie, provoque le passage du détecteur dans un état d’alarme, puis la remontée de cet état vers une centrale et/ou la génération d’une alarme sonore et/ou visuelle au niveau du détecteur pour alerter d’un début de combustion ou d’incendie.

La figure 1 illustre schématiquem ent en perspective éclatée les éléments constitutifs d’un détecteur optique de fum ée à rayonnem ent diffusé standard, et la figure 2 illustre une coupe transversale d’un exem ple d’agencem ent connu d’éléments optiques dans une cham bre de mesure standard.

Un tel détecteur optique 1 com prend classiquem ent un boîtier form é par l’assemblage d’une platine 2, et d’une coiffe 3, définissant l’enveloppe physique du détecteur. Ce détecteur optique 1 est généralement accroché, par la face inférieure de la platine, à une autre pièce fixée au plafond, appelée plafonnier et non représentée. La coiffe 3 constitue alors la partie visible du détecteur 1 lorsque ce dernier est en place. A l’intérieur du boîtier, une carte 4 de circuit im prim é est reçue dans la platine 2, et surm ontée d’une chambre 5 de m esure (voir figure 2) constituée classiquement de deux parties : une prem ière partie dite partie basse ou inférieure 50, placée directement sur la carte 4 de circuit imprim ée, et une deuxièm e partie dite partie haute ou supérieure 51 , coopérant avec la partie basse 50 pour délim iter un espace interne accessible aux particules de fum ées grâce à des ouvertures 52 pratiquées dans la paroi latérale de la partie haute 51 (voir figure 2) . I l convient de noter que la notion de partie basse ou inférieure, d’une part, et de partie haute ou supérieure d’autre part, doivent être com prises en relation avec l’orientation du dispositif 1 tel que représenté sur la figure 1 . Bien entendu, lorsque le dispositif 1 est fixé à un plafond, les parties haute et basse se retrouvent inversées par rapport à la verticale d’un repère terrestre. Un dispositif 6 de filtrage, par exem ple une grille métallique ou un filet en nylon cylindrique à mailles fines, vient avantageusement autour de la paroi latérale de la partie haute 51 en regard des ouvertures 52, pour éviter notam ment que des insectes ne pénètrent dans la cham bre 5 de m esure. Un ém etteur 7 de rayonnem ent et un récepteur 8 de rayonnem ent sensible au rayonnem ent ém is par l’émetteur 7, sont montés sur la carte 4 de circuit im primé, dans l’exem ple, au travers de la partie basse 50. Les différents com posants ci- dessus sont assem blés par l’intermédiaire de vis 9 d’assemblage. Dans certains cas, ces éléments sont maintenus ensem ble par des clips. A l’intérieur de la chambre 5 de mesure, le volum e de m esure du détecteur de fumée correspond au volum e d’intersection entre le faisceau de rayonnem ent (ou cône d’ém ission) de l’ém etteur 7 et l’angle solide de réception (ou cône de réception) du récepteur 8 de rayonnem ent. Le positionnem ent de l’émetteur 7 et du récepteur 8 doit en conséquence être très précis de façon à optim iser ce volume de m esure. Afin d’éviter tout rayonnem ent direct de l’ém etteur 7 vers le récepteur 8, l’émetteur 7 et le récepteur 8 sont m ontés traditionnellement de manière à former un angle, généralem ent entre 120 et 130 degrés, com me visible sur la figure 2. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, l’émetteur 7 et le récepteur 8 sont des com posants traversant m ontés sur la carte 4 de circuit imprim é au travers de la partie basse 50, de sorte que leur partie active est placée à l’intérieur de la chambre 5 de mesure. L’ém etteur 7 et le récepteur 8 sont en outre positionnés avec un certain angle par rapport à la carte 4 de circuit imprimé. Cet angle est de 35 degrés environ dans certains m odes de réalisation. Pour garantir ce positionnem ent, des formes de guidage 53a, 53b form ant un support pour les parties actives de l’émetteur 7 et du récepteur 8 sont généralem ent prévues sur la surface supérieure de la partie inférieure 50. Des barrières physiques, com m e le m uret 54, sont égalem ent classiquement prévues sur la surface supérieure de la partie inférieure 50 pour supprimer tout rayonnement direct.

Pour les détecteurs de fum ée tels que celui représenté sur les figures 1 et 2, la partie basse 50 et la partie haute 51 de la cham bre de mesure sont généralem ent réalisées en deux pièces injectées, de préférence en plastique. Les pièces sont en outre de couleur noire de façon à garantir la meilleure absorption du rayonnem ent ém is par l’ém etteur 7 en l’absence de particules de fumée, quelle que soit la longueur d’onde de rayonnem ent utilisée. La coiffe 3 est quant à elle une pièce réalisée égalem ent par injection plastique. Le coloris utilisé pour la coiffe 3 peut être néanm oins quelconque, généralement blanc pour être assorti aux plafonds.

La constitution des détecteurs optiques précédents requiert ainsi la fabrication et l’assemblage m anuel relativem ent com plexe de nombreuses pièces. I l est notam ment nécessaire de faire passer les pattes de connexion électrique de l’ém etteur et du récepteur au travers de la partie basse 51 pour les souder sur la carte 4 de circuit im primé, puis de s’assurer que les parties actives soient correctem ent positionnées sur les formes de guidage 53a, 53b. I l en résulte un produit coûteux.

Des am éliorations au détecteur optique de fum ée précédem m ent décrit ont été proposées pour d’une part, faciliter le m ontage des com posants optiques sur la carte de circuit im primé, et d’autre part, garantir un positionnem ent angulaire précis du faisceau de rayonnement de l’ém etteur et de l’angle solide du récepteur. Ces améliorations, décrites par exem ple dans les docum ents US 8, 441 , 368 et WO 201 2/035259, reposent sur l’utilisation d’un ém etteur et d’un récepteur associé montés directem ent en surface sur une carte de circuit imprim é, à une distance suffisante l’un de l’autre (de l’ordre de 5 centim ètres) . Le cône d’ém ission de l’ém etteur et le cône de réception du récepteur s’étendent ainsi parallèlem ent l’un par rapport à l’autre, et perpendiculairement par rapport à la carte de circuit imprim é, sans zone d’intersection. Le volume de m esure à l’intérieur de la chambre de mesure est obtenu par l’utilisation de guides d’ondes placés en regard des parties actives de l’émetteur et du récepteur qui sont situées sous la partie inférieure de la cham bre de m esure. Les autres pièces présentées sur la figure 1 sont inchangées. En particulier, la cham bre de mesure est réalisée sous la forme de deux pièces m oulées par injection plastique, toujours de couleur noire pour garantir l’absorption des faisceaux rayonnés en l’absence de particules de fumée. Ces améliorations permettent un placem ent très précis et automatisé des com posants sur la carte (technique du Composant Monté en Surface ou CMS) , sim plifient quelque peu le m ontage et rendent les performances d’un détecteur à l’autre plus constantes. I l reste néanmoins nécessaire de prévoir, com me dans le cas de la figure 1 , la fabrication et l’assemblage d’une carte, d’une chambre de mesure avec ses parties haute et basse, de guides d’ondes optiques pour réorienter le faisceau rayonné par l’émetteur et l’angle solide du récepteur selon un angle entre 120 et 1 30 degrés, d’un dispositif de filtrage, d’une coiffe et d’une platine support.

Plus récem m ent, com m e représenté schématiquement sur la figure 3, des m odules électroniques ont été développés proposant une carte 4 de circuit imprimé sur laquelle l’émetteur 7 de rayonnement et le récepteur 8 associé sont montés à une distance d très faible l’un de l’autre (typiquement entre 1,7 et 2 millimètres). Un module électronique de ce type est par exemple commercialisé par Silicon Laboratories sous la référence produit Si 114x , par Analog Devices sous la référence produit ADPD145BI, ou par Maxim Integrated sous la référence produit MAX30105. En rapprochant drastiquement les composants optiques, on peut s’affranchir du besoin des guides optiques puisqu’il existe naturellement une zone 10 d’intersection entre le cône d’émission CE et le cône de réception C R , cette zone 10 d’intersection formant le volume de mesure du détecteur. Ces modules ont été développés et prévus pour fonctionner directement dans l’air libre, le volume de mesure étant alors un volume de mesure extérieur au détecteur de fumée et permettant de s’affranchir de la chambre de mesure interne comme expliqué par exemple dans le document US 9, 142, 112.

Ces modules électroniques pourraient être utilisés également avec des chambres de mesure classiques internes au détecteur optique de fumée, similaires à celle décrite en figure 1, c’est-à-dire formées par une partie basse 50 et une partie haute 51 de couleur noire pour garantir l’absorption du rayonnement émis en l’absence de particules de fumée à l’intérieur de la chambre et éviter ainsi que le récepteur ne se retrouve aveuglé.

La présente invention s’inscrit dans les démarches récentes d’améliorations de détecteurs optiques de fumée à rayonnement diffusé intégrant une chambre de mesure interne, avec le souci notamment de réduire le nombre de pièces à assembler par rapport à la configuration de la figure 1, et/ou de réduire l’encombrement.

Plus précisément, la présente invention a pour objet un détecteur optique de fumée à rayonnement diffusé comprenant un boîtier renfermant un volume de mesure accessible aux particules de fumée dans une chambre de mesure comportant une partie haute, ledit volume de mesure étant défini par un volume d’intersection entre un cône d’émission d’au moins un premier émetteur de rayonnement à une première longueur d’onde d’émission prédéfinie, et un cône de réception d’un récepteur de rayonnement apte à recevoir des rayonnements diffusés sur des particules de fumée, caractérisé en ce que ledit au moins un premier émetteur de rayonnement et le récepteur de rayonnement sont montés dans la chambre de mesure, en surface d’une plaque de circuit imprimé placée sous la partie haute et en ce que toute portion de surface interne de la partie haute de la chambre de mesure faisant directement obstacle au rayonnement émis dans le cône d’émission a une rugosité apte à générer une réflexion diffuse de ce rayonnement.

Grâce à ces dispositions, il est possible de réaliser la pièce constituant la partie haute de la chambre de mesure dans une couleur quelconque, contrairement aux détecteurs de l’art antérieur décrits ci-avant pour lesquels la chambre de mesure ne peut être que de couleur noire.

Dans un mode préféré de réalisation, le boîtier du détecteur est formé par assemblage d’une platine et d’une coiffe, et la partie haute de la chambre de mesure est injectée en une seule pièce de couleur quelconque avec la coiffe.

Dans un mode de réalisation possible, la rugosité est définie par une rugosité moyenne arithmétique Ra supérieure ou égale au quart de la première longueur d’onde d’émission, avantageusement inférieure ou égale à cinquante fois la première longueur d’onde d’émission, et de préférence comprise entre la moitié et dix fois la première longueur d’onde d’émission.

Selon un mode possible de réalisation, le volume de mesure comporte en outre un volume d’intersection entre un cône d’émission d’un rayonnement à une deuxième longueur d’onde d’émission distincte de la première longueur d’onde d’émission, et d’un cône de réception du rayonnement diffusé sur des particules de fumée à cette deuxième longueur d’onde. Cette particularité permet avantageusement au détecteur de pouvoir discriminer les types de particules de fumée.

La première longueur d’onde d’émission est par exemple sensiblement égale à 450 nanomètres, correspondant à une émission de couleur bleue, et la deuxième longueur d’onde d’émission est par exemple sensiblement égale à 950 nanomètres, correspondant à une émission en infra-rouge. Par « sensiblement » en ce qui concerne les longueurs d’ondes, on entend entre 450 et 500 nanomètres pour une émission de couleur bleue, et entre 800 et 1050 nanomètres pour une émission en infrarouge.

Dans ce cas, la rugosité de toute portion de surface interne de la partie haute de la chambre de mesure faisant directement obstacle au rayonnement émis à la première longueur d’onde et/ou à la deuxième longueur d’onde est définie par une rugosité moyenne arithmétique Ra de préférence sensiblement égale à 0,8.

Dans un mode de réalisation possible conforme à l’invention, le premier émetteur de rayonnement et le récepteur de rayonnement sont avantageusement montés en surface d’une plaque de circuit imprimé placée sous la chambre de mesure de manière à ce que le cône d’émission et le cône de réception s’étendent selon deux directions d’orientation sensiblement parallèles, les deux directions d’orientation étant sensiblement orthogonales à la plaque de circuit imprimé. Par « sensiblement orthogonales », on entend que les deux directions font chacune un angle de 90° avec le plan de la plaque de circuit imprimé, avec une tolérance de plus ou moins 5°.

Le premier émetteur de rayonnement et le récepteur de rayonnement sont alors de préférence positionnés sur la carte de circuit imprimé de sorte que lesdites deux directions d’orientation sensiblement parallèles soient séparées d’une distance d inférieure à 2,5 millimètres.

Selon une réalisation particulièrement avantageuse de l’invention en termes d’encombrement, la partie haute de la chambre de mesure a une surface interne supérieure séparée de la carte de circuit imprimé d’une distance minimale H sensiblement égale à dix fois la distance d.

L’invention sera mieux comprise au vu de la description détaillée suivante, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles :

la figure 1, déjà décrite ci-avant, illustre schématiquement, en vue éclatée, un exemple de détecteur optique de fumée à rayonnement diffusée selon l’art antérieur ;

la figure 2, déjà décrite ci-avant, est une coupe transversale d’un exemple d’agencement connu d’éléments optiques dans une chambre de mesure standard ;

la figure 3, déjà décrite ci-avant, illustre schématiquement un autre exem ple connu d’agencem ent d’éléments optiques pour un détecteur de fumée sans cham bre de m esure interne ;

la figure 4 représente schématiquem ent une coupe d’une chambre de mesure agencée sur une carte de circuit imprimé pour un détecteur optique de fumée selon un m ode de réalisation possible conform e à l’invention ;

la figure 5 représente schématiquem ent une coupe d’une chambre de mesure agencée sur une carte de circuit imprimé pour un détecteur optique de fumée selon une variante de réalisation possible conforme à l’invention ;

la figure 6 est une perspective d’une pièce unique form ant chambre de m esure et coiffe externe pour un détecteur optique de fumée selon un mode de réalisation possible de l’invention.

Dans la suite, et à m oins qu’il n’en soit disposé autrement, les éléments com m uns aux différentes figures portent les m êm es références.

En référence aux figures 4 et 5 qui représentent des m odes de réalisation préférés m ais nullem ent lim itatifs de l’invention, le détecteur de fumée à rayonnem ent diffusé comprend un boîtier (non représenté) renferm ant un volum e 10 de m esure accessible aux particules de fum ée dans une cham bre de mesure com portant une partie haute 51 . On rappelle que la notion de partie haute doit être comprise en relation avec l’orientation du dispositif tel que représenté sur les figures 4 et 5. Ainsi, une fois que le détecteur est fixé à un plafond, la partie haute se retrouve en bas. Com m e expliqué ci-avant, le volum e de m esure est défini par un volume d’intersection entre un cône d’ém ission d’un émetteur 7 fonctionnant à une prem ière longueur d’onde d’ém ission prédéfinie, et un cône de réception d’un récepteur 8 de rayonnem ent apte à recevoir des rayonnem ents diffusés sur des particules de fum ée. Les particules de fum ées peuvent pénétrer dans la chambre de mesure par des ouvertures 52 pratiquées sur la paroi latérale de la partie haute 51 .

Dans le cas non lim itatif des figures 4 et 5, l’ém etteur 7 et le récepteur 8 sont m ontés en surface d’une plaque 4 de circuit imprim é placée sous la partie haute 51 de cham bre de mesure de m anière à ce que le cône d’ém ission et le cône de réception s’étendent chacun selon un axe ou direction d’orientation sensiblement orthogonale à la plaque 4 de circuit imprim é. Cet agencem ent particulier de l’émetteur et du récepteur permet leur placement très précis et autom atisé sur une plaque 4, avant tout processus d’assem blage des différentes pièces form ant le détecteur.

L’ém etteur 7 et le récepteur 8 de rayonnement sont de préférence montés sur la carte 4 de circuit imprimé de sorte qu’une distance d inférieure à 2,5 m illim ètres, de préférence sensiblem ent égale à 1 ,7 ou 2 m illim ètres, sépare les axes des cônes d’ém ission et de réception. I l est préférable que cette distance d soit du même ordre de grandeur que la distance séparant le som met du cône de réception des particules de fumée présentes dans le volum e de m esure. Les cônes d’ém ission et de réception présentent ainsi un volum e naturel d’intersection, sans qu’il soit nécessaire de prévoir des guides d’ondes particuliers pour rediriger les rayons.

Conformém ent à l’invention, toute portion de surface interne de la partie haute 51 de la chambre de m esure qui fait directement obstacle au rayonnem ent ém is par l’ém etteur 7 dans le cône d’ém ission présente une rugosité générant une réflexion diffuse de ce rayonnem ent direct. Dans les exem ples représentés sur les figures 4 et 5, compte-tenu des dimensions en largeur L et en hauteur H représentées, les portions de surface interne concernées sont situées particulièrem ent au niveau de la surface interne supérieure 55 de la partie haute 51 . I ci, com m e représenté sur les figures 4 et 5 en traits épais interrompus, toute la surface interne supérieure 55 est prévue pour avoir une rugosité suffisante pour diffuser le rayonnem ent reçu de l’ém etteur 7 (bien qu’en théorie, seule la portion de cette surface interne supérieure 55 directement en regard avec le cône d’ém ission doive présenter cette rugosité) . Dans d’autres m odes de réalisation non représentés, pour lesquels on souhaiterait réduire la largeur L de la partie haute 51 de la chambre de mesure, d’autres zones de surface interne, en particulier sur la paroi latérale de la partie haute 51 , pourraient égalem ent faire directem ent obstacle au rayonnem ent ém is par l’émetteur 7, auquel cas ces portions devront être égalem ent prévues pour avoir une surface de granularité ou rugosité suffisante pour diffuser le rayonnement reçu de l’ém etteur 7. Différentes formes peuvent être données à la surface interne supérieure 55 de la cham bre de mesure, telles qu’une surface plane com m e dans le cas de la figure 4, ou bien une surface concave comme dans le cas de la figure 5.

Grâce à cette particularité liée à la rugosité de surface, il devient à présent possible de réaliser la pièce constituant la partie haute 51 de la chambre de mesure dans un coloris quelconque, contrairement aux détecteurs de l’art antérieur décrits ci-avant pour lesquels la chambre de mesure ne peut être que de couleur noire. En effet, si l’on tente d’utiliser d’autres couleurs que le noir pour une chambre de mesure de type connue mise en regard de l’agencement optique représenté sur la figure 3, il faudrait prévoir une hauteur H minimum pour la partie haute de la chambre de mesure pour ne pas aveugler le récepteur en conditions normales (c’est-à-dire en l’absence de particules de fumée). Des tests ont montrés que, pour la plupart des couleurs autres que le noir, la hauteur H de la chambre de mesure de couleur absorbante noire doit être au minimum de l’ordre de 20 fois supérieure à la distance d séparant l’émetteur 7 du récepteur 8. Cette hauteur minimale peut même être de l’ordre de 10 centimètres si l’on cherche à utiliser une chambre de couleur blanc lisse, ce qui est bien entendu incompatible avec les contraintes d’encombrement.

De manière différente, en conférant, conformément à l’invention, au moins aux portions de surface interne de la partie haute 51 qui sont directement illuminées par l’émetteur 7, une rugosité suffisante, on peut obtenir que le rayonnement direct de l’émetteur diffusé par ces portions ne vienne pas aveugler le récepteur en conditions normales, et ce quel que soit le coloris utilisé dans la fabrication de la chambre de mesure (y compris le blanc). En effet, le rayonnement incident de l’émetteur 7 va être réfléchi sur cette surface dans une pluralité de directions, l'onde incidente subissant une multitude de réflexions selon différentes directions et repartant comme une multitude de petites ondes indépendantes. Des tests ont permis de montrer que même en utilisant un coloris blanc qui est le moins favorable, on peut descendre la hauteur minimale H de la chambre de mesure jusqu’à environ dix fois la distance d (soit environ 2 centimètres dans la géométrie des tests).

La rugosité d’une surface géométrique peut se définir selon les critères de rugosité classiques, par exemple ceux utilisés par la norme ISO 4287, reposant sur des écarts de hauteur d’un profil de surface mesurés par rapport à une référence supposée parfaite telle qu’une surface plane. Dans le cas présent, des tests menés avec différents coloris ont perm is de m ontrer que des résultats satisfaisants étaient obtenus en définissant la rugosité à utiliser par une rugosité moyenne arithmétique Ra supérieure ou égale au quart de la longueur d’onde d’ém ission de l’ém etteur 7. La rugosité à utiliser au moins sur les portions de surface interne de la chambre de m esure directement illum inées par l’ém etteur 8 se situera avantageusement dans un intervalle com pris entre le quart de la longueur d’onde d’ém ission et cinquante fois cette longueur d’onde d’ém ission. La rugosité à utiliser au m oins sur les portions de surface interne de la cham bre de m esure directement illum inées par l’émetteur 8 se situera de préférence dans un intervalle compris entre la moitié de la longueur d’onde d’ém ission et dix fois cette longueur d’onde d’ém ission.

A titre d’exem ple, si la longueur d’onde utilisée est sensiblem ent égale à 450 nanomètres (lum ière bleue) , la rugosité m oyenne arithmétique Ra sera choisie de préférence entre 0,22 m icrom ètres et 4,5 m icrom ètres. Pour une longueur d’onde sensiblement égale à 950 nanom ètres ( I nfra- Rouge) , la rugosité m oyenne arithm étique Ra sera choisie de préférence entre 0,47 m icromètres et 9,5 m icromètres.

Une telle rugosité de surface peut être obtenue par tout procédé connu électrolytique, d’usinage, d’électroérosion, de grenaillage ou de sablage de la surface du moule servant ensuite à injecter une pièce, par exem ple en matière plastique. On peut aussi utiliser une peinture m ate de revêtem ent au m oins sur les portions de surface concernées, peinture dont le « gloss » ou brillant spéculaire est faible, typiquem ent inférieur ou égal à 10% , de m anière à produire une réflexion séculaire plus faible que la réflexion diffuse. On peut également ajouter un additif dans le plastique utilisé pour l’injection, de type m inéral, fibre de verre, ou fibre végétales. Enfin, cette rugosité peut être obtenue par abrasion des portions de surface de la pièce en question après sa réalisation ou son injection, par exemple à l’aide de papier de verre avec un grain 180, ou par sablage avec des billes de verre.

Outre le fait de perm ettre de s’affranchir du problème de coloris, la rugosité de surface recherchée permet au détecteur d’être peu sensible voire insensible aux particules de poussières qui pourraient se déposer notam ment sur la surface interne de la chambre de m esure. En effet, les grains de poussière sont généralement d’une taille de l’ordre de un à cent fois la longueur d’onde mais présentent un revêtement avec une rugosité sim ilaire à celle de la surface interne de la cham bre de m esure, ne m odifiant ainsi quasim ent pas le niveau de diffusion de la surface interne.

Par ailleurs, il n’est plus nécessaire de prévoir des barrières physiques com pliquées, horm is le m uret 54 qui reste nécessaire. Ce dernier peut néanm oins être porté directem ent sur la carte 4 de circuit imprim é, sous la forme d’un com posant par exem ple, de sorte que l’on économ ise dans ce cas la partie basse 50 de la cham bre de mesure décrite en référence à la figure 1 des détecteurs connus.

Une conséquence directe du fait de s’être affranchi du problème du choix de coloris pour la partie haute 51 de la chambre de m esure est qu’il est désormais possible de réaliser si on le souhaite cette partie haute 51 dans le mêm e coloris que la coiffe 3 qui constitue la partie visible du détecteur, par exem ple en blanc pour être assorti à la couleur d’un plafond auquel le détecteur sera fixé. La partie haute 51 de la chambre de m esure peut donc à présent venir de m oulage avec la coiffe 3 en une seule pièce de couleur quelconque. La figure 6 représente un m ode de réalisation d’une telle pièce obtenue par une seule opération de m oulage.

L’invention permet donc, dans certaines de ces variantes, de réduire de façon conséquente le nom bre de pièces à assem bler par rapport au détecteur représenté schém atiquement sur la figure 1 . I l convient de noter à ce stade que m êm e le dispositif 6 de filtrage m ontré sur la figure 1 pourrait être obtenu par procédé de surm oulage avec la pièce unique de la figure 6. Dans un mode de réalisation possible, la plaque 4 de circuit imprim é peut m êm e faire office de platine pour le boîtier du détecteur.

Dans ce qui précède, l’utilisation d’une seule longueur d’onde d’ém ission a été décrite. Bien entendu, le principe de l’invention s’applique égalem ent aux modes de réalisation dans lesquels on utiliserait deux longueurs d’ondes d’ém ission distinctes de m anière à pouvoir discrim iner le type de particules de fumée, com m e cela est décrit dans le docum ent US 8, 907, 802. On peut ainsi prévoir que le volume de mesure comporte également un volume d’intersection entre un cône d’émission d’un rayonnement à une deuxième longueur d’onde d’émission distincte de la première longueur d’onde d’émission, et d’un cône de réception du rayonnement diffusé à cette deuxième longueur d’onde. Ce volume d’intersection pourra être le même que le volume d’intersection défini pour la première longueur d’onde (cas où un même émetteur et un même récepteur sont aptes à fonctionner selon les deux longueurs d’onde) ou bien légèrement décalé (cas où deux émetteurs et/ou deux récepteurs sont utilisés). Dans ces différents cas, la rugosité des portions de surface interne de la partie haute devra être conçue pour permettre la réflexion diffuse recherchée aux deux longueurs d’onde. Par exemple, si la première longueur d’onde est sensiblement égale à 450 nanomètres (lumière bleue) et que la deuxième longueur d’onde est sensiblement égale à 950 nanomètres (infra-rouge), la rugosité pourra être définie par une rugosité moyenne arithmétique R a sensiblement égale à 0,8 micromètres.

En outre, bien que l’invention ait été décrite dans le cadre de composants optiques montés en surface d’une carte de circuit imprimé selon des cônes d’émission et de réception chacun perpendiculaire au plan de la carte, l’utilisation de portions de surface à rugosité suffisante conformément à l’invention n’est pas incompatible avec d’autres agencements dans lesquels l’émetteur et/ou le récepteur seraient montés avec un angle différent de 90° par rapport à la carte de circuit imprimé.