DISPOSITIVO PARA IMPEDIR QUE LA COMBUSTION INTERNA DE UN EQUIPO SE PROPAGUE AL EXTERIOR.

Un dispositivo para impedir que la combustión interna de un equipo electrónico se propague al exterior,

que comprende un circuito de muestreo, un circuito de detección vigilancia conectado al circuito de muestreo y una fuente de alimentación de referencia de bajo voltaje; en el que

la salida de la fuente de alimentación de referencia de bajo voltaje está conectada a tierra a través del circuito de muestreo para formar un circuito en bucle;

el circuito de muestreo comprende al menos dos detectores térmicos, el circuito de detección y vigilancia comprende un primer extremo de salida de vigilancia (out1) y un segundo extremo de salida de vigilancia (out2), el circuito de detección y vigilancia supervisa la salida del primer extremo de salida de vigilancia (out1) y del segundo extremo de salida de vigilancia (out2), de acuerdo con el estado de funcionamiento de los detectores térmicos como sigue:

la primera salida de vigilancia (Vout1) está inactiva y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está inactiva cuando dichos al menos dos detectores térmicos están en estado normal;

la primera salida de vigilancia (Vout1) está inactiva y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está activa cuando alguno de dichos al menos dos detectores térmicos está en estado anormal;

la primera salida de vigilancia (Vout1) está activa y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está activa cuando dichos al menos dos detectores térmicos están, todos, en estado anormal;

la primera salida de vigilancia (Vout1) está configurada para desconectar una fuente de alimentación y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está configurada para activar una unidad de alarma;

en el que el circuito de muestreo comprende un primer detector térmico (F1), un segundo detector térmico (F2), una primera resistencia (R1), una segunda resistencia (R2), una tercera resistencia (R3) y una cuarta resistencia (R4);

el primer detector térmico (F1) y la primera resistencia (R1) están conectados en serie para formar un primer circuito secundario, el segundo detector térmico (F2) y la cuarta resistencia (R4) están conectados en serie para formar un segundo circuito secundario, el primer circuito secundario y el segundo circuito secundario están conectados en paralelo para formar un circuito en paralelo de detectores térmicos; el circuito en paralelo de detectores térmicos está conectado en serie a la segunda resistencia (R2) y la tercera resistencia (R3), en orden, entre la fuente de alimentación de referencia de bajo voltaje y tierra;

en el que el circuito de detección y vigilancia comprende un primer extremo de entrada (in1) y un segundo extremo de entrada (in2);

el primer extremo de entrada (in1) del circuito de detección y vigilancia está conectado entre el circuito en paralelo de detectores térmicos y la segunda resistencia (R2); y

el segundo extremo de entrada (in2) está conectado entre la segunda resistencia (R2) y la tercera resistencia (R3)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CN2006/001348.

Solicitante: HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: China.

Dirección: HUAWEI ADMINISTRATION BUILDING BANTIAN,LONGGANG DISTRICT, SHENZHEN GU.

Inventor/es: RAN,HAOSI, ZHOU,JIANLIN, JIN,SHENG, WANG,SONGPING.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 31 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H05K7/20R90

Clasificación PCT:

  • G05B19/04 FISICA.G05 CONTROL; REGULACION.G05B SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS FUNCIONALES DE TALES SISTEMAS; DISPOSITIVOS DE MONITORIZACION O ENSAYOS DE TALES SISTEMAS O ELEMENTOS (dispositivos de maniobra por presión de fluido o sistemas que funcionan por medio de fluidos en general F15B; dispositivos obturadores en sí F16K; caracterizados por particularidades mecánicas solamente G05G; elementos sensibles, ver las subclases apropiadas, p. ej. G12B, las subclases de G01, H01; elementos de corrección, ver las subclases apropiadas, p. ej. H02K). › G05B 19/00 Sistemas de control por programa (aplicaciones específicas, ver los lugares apropiados, p. ej. A47L 15/46; relojes que implican medios anejos o incorporados que permiten hacer funcionar un dispositivo cualquiera en un momento elegido de antemano o después de un intervalo de tiempo predeterminado G04C 23/00; marcado o lectura de soportes de registro con una información digital G06K; registro de información G11; interruptores horarios o de programa horario que se paran automáticamente cuando el programa se ha realizado H01H 43/00). › Control por programa distinto del numérico, es decir, en controladores secuenciales o controladores lógicos (G05B 19/418 tiene prioridad; control numérico G05B 19/18).
  • G06F1/20 G […] › G06 CALCULO; CONTEO.G06F PROCESAMIENTO ELECTRICO DE DATOS DIGITALES (sistemas de computadores basados en modelos de cálculo específicos G06N). › G06F 1/00 Detalles no cubiertos en los grupos G06F 3/00 - G06F 13/00 y G06F 21/00 (arquitecturas de computadores con programas almacenados de propósito general G06F 15/76). › Medios de enfriamiento.
  • H02H5/04 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02H CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación o señalización de condiciones de trabajo indeseables G01R, p. ej. G01R 31/00, G08B; localización de defectos a lo largo de las líneas G01R 31/08; dispositivos de protección H01H). › H02H 5/00 Circuitos de protección de seguridad para desconexión automática debida directamente a un cambio indeseable de las condiciones no eléctricas normales de trabajo con o sin reconexión (que utilizan dispositivos simuladores del aparato a proteger H02H 6/00; especialmente adaptados a máquinas o aparatos eléctricos de tipos específicos o a la protección seccional de sistemas de cables o de líneas H02H 7/00). › sensibles a una temperatura anormal.
  • H05K7/20 H […] › H05 TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.H05K CIRCUITOS IMPRESOS; ENCAPSULADOS O DETALLES DE LA CONSTRUCCIÓN DE APARATOS ELECTRICOS; FABRICACION DE CONJUNTOS DE COMPONENTES ELECTRICOS.H05K 7/00 Detalles constructivos comunes a diferentes tipos de aparatos eléctricos (encapsulados, armarios, cajones H05K 5/00). › Modificaciones para facilitar la refrigeración, ventilación o calefacción.
DISPOSITIVO PARA IMPEDIR QUE LA COMBUSTION INTERNA DE UN EQUIPO SE PROPAGUE AL EXTERIOR.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo para impedir que la combustión interna de un equipo se propague al exterior.

Campo del invento

El presente invento se refiere al campo técnico de la protección contra el sobrecalentamiento y, en particular, a un dispositivo para impedir que la combustión interna de un equipo se propague al exterior.

Antecedentes del invento

Cuando se origina la combustión interna de un equipo debido a cortocircuitos internos o por otros motivos, es necesario adoptar medidas eficaces para impedir que las llamas se propaguen fuera del equipo con el fin de evitar riesgos innecesarios. La práctica usual consiste en conectar en serie un fusible térmico en un circuito de fuente de alimentación de corriente de un ventilador de refrigeración del equipo. Mientras se produce la combustión interna del equipo, la temperatura en su interior es lo bastante elevada para fundir el fusible térmico con el fin de desconectar el ventilador de refrigeración. Una razón para ello es impedir la convección del aire provocada por el funcionamiento continuado del ventilador, reducir el suministro de oxígeno al interior y hacer que la combustión no continúe. Otra razón es impedir que el ventilador proyecte las llamas fuera del equipo provocando la combustión de objetos situados a su alrededor.

Como se muestra en la figura 1, que es un diagrama que ilustra una solución regularmente adoptada en la técnica anterior para un circuito de protección contra el sobrecalentamiento, el mecanismo funcional consiste en conectar en serie un fusible térmico en el circuito de fuente de alimentación de corriente de una unidad vigilada. Los fusibles térmicos F1, F2 se funden para desconectar la fuente de alimentación de la unidad vigilada cuando la temperatura es lo bastante elevada a fin de evitar los peligros debidos al sobrecalentamiento. El motivo de utilizar el diseño de conexión en paralelo de los fusibles térmicos F1, F2, es impedir un mal funcionamiento provocado por el fallo de uno de los fusibles térmicos. Los fusibles térmicos se fabrican en un pequeño módulo y se instalan mediante cables en un bastidor de soporte de la estructura del equipo. La unidad vigilada mostrada en la figura es un ventilador.

En la solución de la técnica anterior, debido a la falta de medidas de detección automática que informen sobre el fallo del fusible térmico y que recuerden a un técnico de mantenimiento la necesidad de reemplazarlo en su momento cuando uno de los fusibles térmicos falla por otros motivos (por ejemplo, falla durante la realización de la soldadura), un ventilador puede desconectarse equivocadamente si otros fusibles térmicos fallan también por razones distintas de una temperatura excesiva (por ejemplo, un fallo por envejecimiento). La consecuencia de esto puede ser que la temperatura interna aumente notablemente al faltar la refrigeración del ventilador, produciéndose daños en el equipo. Además, un servicio puede ser anormal o, incluso, colapsarse. Por tanto, la solución representada en la figura 1 tiene malas posibilidades de mantenimiento y de comprobación. Además, el fusible térmico vigila la fuente de alimentación del ventilador, que es una corriente fuerte. El módulo de fusibles térmicos se instala, regularmente, en el soporte de la estructura del equipo y el soporte se conecta a una toma de tierra de protección (PGND) del equipo. Por tanto, los cables de la fuente de alimentación y la PGND del soporte han de cumplir requisitos relativos a las especificaciones de seguridad. Al mismo tiempo, la cubierta y las espigas de algunos fusibles térmicos son equipotenciales. Dicho de otro modo, el alojamiento y la fuente de alimentación son, también, equipotenciales cuando las espigas del fusible térmico están conectadas a la fuente de alimentación. Por tanto, la cubierta de los fusibles térmicos y la PGND del elemento estructural del equipo han de cumplir requisitos relativos a las especificaciones de seguridad. En caso de un tratamiento inadecuado, puede causarse fácilmente un cortocircuito entre la PGND y la fuente de alimentación.

Además, el documento US 6072397 describe un método y un aparato que reducen las emisiones de llamas procedentes de un circuito electrónico en caso de incendio dentro del recinto. Se utiliza al menos un ventilador para proporcionar un flujo de aire a lo largo de un trayecto de circulación de aire entre una abertura de entrada de aire y una abertura de escape de aire del recinto. Al menos un perceptor de calor, tal como un cable lineal detector de calor, detecta una condición de temperatura excesiva dentro de un trayecto de circulación de aire cuando la temperatura en éste supera un valor de umbral de temperatura predeterminado. Los perceptores están acoplados a un controlador del ventilador. En respuesta a la detección por el controlador de la condición de temperatura excesiva indicada por uno o múltiples perceptores dispuestos en el trayecto de circulación de aire, el ventilador es inhabilitado para evitar que con él se soplen las llamas dentro del recinto y se las haga salir del mismo. El controlador puede activar, también, un indicador tal como una alarma o una luz de aviso para advertir a un usuario de la condición de temperatura excesiva y, además, puede proporcionar una señal electrónica indicativa de la condición de temperatura excesiva para el hardware o el software del sistema a fin de permitir la emisión de otros mensajes de alarma.

El documento US 5079542 describe un detector de temperatura anormal para un aparato electrónico que incluye una pluralidad de detectores de temperatura, un detector de anormalidades y un controlador de fuente de alimentación. La pluralidad de detectores de temperatura están dispuestos, al menos, en un punto de detección de una estantería de un aparato electrónico en la que están alojadas una pluralidad de placas de conexionado que tienen elementos de circuito integrado montados en ellas y, respectivamente, emiten salidas de detección cuando la temperatura en el punto de detección se hace igual o mayor que una temperatura prefijada. El detector de anormalidades detecta la emisión de una salida de detección de todos los detectores de temperatura en el punto de detección. El controlador de fuente de alimentación interrumpe la alimentación de corriente del aparato en respuesta a la detección de una anormalidad emitida por el detector de anormalidades.

El documento WO 2005/087898A proporciona un método y un dispositivo para gestionar el dispositivo de ventilación de un aparato electrónico, siendo su base la gestión de los estados operativos del dispositivo de ventilación del aparato electrónico de acuerdo con la temperatura en el interior de éste. Cuando se incendia el aparato electrónico, el escape del fuego es mínimo.

Sumario del invento

El presente invento proporciona dos dispositivos para impedir que la combustión interna de un equipo se propague fuera de él. El dispositivo no sólo está provisto de una función de alarma y de vigilancia de la fuente de alimentación de corriente, sino que, también, puede evitar los problemas relacionados con las especificaciones de seguridad.

Las soluciones técnicas del presente invento, incluyen:

un dispositivo para impedir que la combustión interna de un equipo se propague fuera de él, que incluye un circuito de muestreo, un circuito de detección y de vigilancia conectado al circuito de muestreo y una fuente de alimentación de referencia de baja tensión; la salida de la fuente de alimentación de referencia de baja tensión está conectada a tierra a través del circuito de muestreo para formar un circuito en bucle;

el circuito de muestreo incluye al menos dos detectores térmicos, el circuito de detección y de vigilancia incluye un primer extremo de salida de vigilancia out1 (salida1) y un segundo extremo de salida de vigilancia out2 (salida2), y el circuito de detección y de vigilancia vigila la salida del primer extremo de salida de vigilancia out1 y del segundo extremo de salida de vigilancia out2 de acuerdo con el estado de los detectores térmicos en la forma siguiente:

la primera salida de vigilancia Vout1 (Vsalida1) es inactiva y la segunda salida de vigilancia Vout2 (Vsalida2) es inactiva cuando dichos al menos dos detectores térmicos se encuentran en estado normal;

la primera salida de vigilancia Vout1 es inactiva y la segunda salida de vigilancia Vout2 es activa cuando alguno de dichos al menos dos detectores térmicos se encuentra en estado anormal;

la primera salida de vigilancia Vout1 es activa y la segunda salida de vigilancia Vout2 es activa cuando dichos al menos dos...

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo para impedir que la combustión interna de un equipo electrónico se propague al exterior, que comprende un circuito de muestreo, un circuito de detección vigilancia conectado al circuito de muestreo y una fuente de alimentación de referencia de bajo voltaje; en el que

la salida de la fuente de alimentación de referencia de bajo voltaje está conectada a tierra a través del circuito de muestreo para formar un circuito en bucle;

el circuito de muestreo comprende al menos dos detectores térmicos, el circuito de detección y vigilancia comprende un primer extremo de salida de vigilancia (out1) y un segundo extremo de salida de vigilancia (out2), el circuito de detección y vigilancia supervisa la salida del primer extremo de salida de vigilancia (out1) y del segundo extremo de salida de vigilancia (out2), de acuerdo con el estado de funcionamiento de los detectores térmicos como sigue:

la primera salida de vigilancia (Vout1) está inactiva y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está inactiva cuando dichos al menos dos detectores térmicos están en estado normal;

la primera salida de vigilancia (Vout1) está inactiva y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está activa cuando alguno de dichos al menos dos detectores térmicos está en estado anormal;

la primera salida de vigilancia (Vout1) está activa y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está activa cuando dichos al menos dos detectores térmicos están, todos, en estado anormal;

la primera salida de vigilancia (Vout1) está configurada para desconectar una fuente de alimentación y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está configurada para activar una unidad de alarma;

en el que el circuito de muestreo comprende un primer detector térmico (F1), un segundo detector térmico (F2), una primera resistencia (R1), una segunda resistencia (R2), una tercera resistencia (R3) y una cuarta resistencia (R4);

el primer detector térmico (F1) y la primera resistencia (R1) están conectados en serie para formar un primer circuito secundario, el segundo detector térmico (F2) y la cuarta resistencia (R4) están conectados en serie para formar un segundo circuito secundario, el primer circuito secundario y el segundo circuito secundario están conectados en paralelo para formar un circuito en paralelo de detectores térmicos; el circuito en paralelo de detectores térmicos está conectado en serie a la segunda resistencia (R2) y la tercera resistencia (R3), en orden, entre la fuente de alimentación de referencia de bajo voltaje y tierra;

en el que el circuito de detección y vigilancia comprende un primer extremo de entrada (in1) y un segundo extremo de entrada (in2);

el primer extremo de entrada (in1) del circuito de detección y vigilancia está conectado entre el circuito en paralelo de detectores térmicos y la segunda resistencia (R2); y

el segundo extremo de entrada (in2) está conectado entre la segunda resistencia (R2) y la tercera resistencia (R3).

2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el circuito de detección y vigilancia está incorporado como un comparador de voltaje integrado o un comparador de voltaje discreto.

3. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el circuito de muestreo comprende un primer detector térmico (F1), un segundo detector térmico (F2), una primera resistencia (R1), una quinta resistencia (R2'), y una cuarta resistencia (R4); en el que el primer detector térmico (F1) y la primera resistencia (R1) están conectados en serie para formar un primer circuito secundario, el segundo detector térmico (F2) y la cuarta resistencia (R4) están conectados en serie para formar un segundo circuito secundario, el primer circuito secundario y el segundo circuito secundario están conectados en paralelo para formar un circuito en paralelo de detectores térmicos; y

el circuito en paralelo de detectores térmicos y la quinta resistencia (R2') están conectados en serie entre la fuente de alimentación de referencia de bajo voltaje y tierra.

4. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el circuito de detección y vigilancia comprende un chip convertidor de analógico en digital (AD) y una CPU acoplada con el chip convertidor AD; en el que

el extremo de entrada (in1) del chip convertidor AD está conectado entre el circuito en paralelo de detectores térmicos del circuito de muestreo y la quinta resistencia (R2'); una espiga de salida de la CPU es un primer extremo de salida de vigilancia; otra espiga de salida de la CPU es un segundo extremo de salida de vigilancia.

5. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el detector térmico del circuito de muestreo está instalado en una placa única de detección térmica y la placa única de detección térmica es instalada en el dispositivo en un modo de enchufe en condición activa.

6. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, cuyo dispositivo comprende además una resistencia de elevación configurada para elevar una señal de selección de modo en el circuito de detección y vigilancia hasta el estado de una fuente de alimentación VCC con el fin de hacer que la primera salida de vigilancia (Vout1) sea inactiva y la segunda salida de vigilancia (Vout2) sea activa cuando la placa única de detección térmica esté fuera de funcionamiento.

7. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, cuyo dispositivo comprende además un circuito de activación de retardo conectado en serie tras el primer extremo de salida de vigilancia y configurado para eliminar el estado de oscilación producido durante la retirada y el enchufe de la placa única de detección térmica.

8. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el detector térmico es un elemento que cambia entre conexión y desconexión al cambiar la temperatura, o un elemento cuyo valor de resistencia cambia marcadamente al cambiar la temperatura.

9. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la fuente de alimentación comprende una fuente de alimentación de un ventilador o una fuente de alimentación de un sistema y un ventilador.

10. Un dispositivo para impedir que la combustión interna de un equipo electrónico se propague al exterior, que comprende al menos dos circuitos de muestreo, un circuito de detección vigilancia y una fuente de alimentación de referencia de bajo voltaje que están conectados a cada uno de los circuitos de muestreo, respectivamente, en el que

una salida de la fuente de alimentación de referencia de bajo voltaje está conectada a tierra a través de cada uno de los circuitos de muestreo, respectivamente, para formar independientemente un circuito en bucle con cada uno de los circuitos de muestreo;

cada uno de los circuitos de muestreo comprende al menos dos detectores térmicos;

el circuito de detección y vigilancia comprende un primer extremo de salida de vigilancia (out1) y un segundo extremo de salida de vigilancia (out2); y

el circuito de detección y vigilancia supervisa la salida del primer extremo de salida de vigilancia (out1) y del segundo extremo de salida de vigilancia (out2), de acuerdo con el estado de funcionamiento del detector térmico en cada uno de los circuitos de muestreo como sigue:

la primera salida de vigilancia (Vout1) está inactiva y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está inactiva cuando los detectores térmicos del dispositivo están, todos, en estado normal;

la primera salida de vigilancia (Vout1) está inactiva y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está activa cuando alguno de los detectores térmicos del dispositivo está en estado anormal y al menos un detector térmico de cada uno de los circuitos de muestreo está en estado normal;

la primera salida de vigilancia (Vout1) está activa y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está activa cuando todo los detectores térmicos de, al menos, un circuito de muestreo, están en estado anormal;

la primera salida de vigilancia (Vout1) está configurada para desconectar la fuente de alimentación y la segunda salida de vigilancia (Vout2) está configurada para activar una unidad de alarma;

en el que el circuito de muestreo comprende un primer detector térmico (F1), un segundo detector térmico (F2), una primera resistencia (R1), una quinta resistencia (R2') y una cuarta resistencia (R4);

el primer detector térmico (F1) y la primera resistencia (R1) están conectados en serie para formar un primer circuito secundario, el segundo detector térmico (F2) y la cuarta resistencia (R4) están conectados en serie para formar un segundo circuito secundario, el primer circuito secundario y el segundo circuito secundario están conectados en paralelo para formar un circuito en paralelo de detectores térmicos, y el circuito en paralelo de detectores térmicos y la quinta resistencia (R2') están conectados en serie entre la fuente de alimentación de referencia de bajo voltaje y tierra.

11. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el circuito de detección y vigilancia comprende un chip convertidor de analógico en digital AD y una CPU acoplada con el chip convertidor AD; en el que

cada extremo de entrada (in1) del chip convertidor AD está conectado entre el circuito en paralelo de detectores térmicos de cada uno de los circuitos de muestreo y la quinta resistencia (R2'), respectivamente, siendo una primera espiga de salida de la CPU un primer extremo de salida de vigilancia, siendo otra espiga de salida de la CPU un segundo extremo de salida de vigilancia.

12. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el circuito en paralelo de detectores térmicos está instalado en una placa única de detección térmica, instalándose la placa única de detección térmica en el dispositivo en un modo de enchufe en condición activa.

13. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 12, cuyo dispositivo comprende además una resistencia de elevación configurada para llevar una señal de selección de modo del circuito de detección y vigilancia hasta el estado de una fuente de alimentación VCC con el fin de hacer que la primera salida de vigilancia (Vout1) sea inactiva y la segunda salida de vigilancia (Vout2) sea activa cuando la placa única de detección térmica está fuera de servicio.

14. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 13, cuyo dispositivo comprende además un circuito de activación de retardo conectado en serie tras el primer extremo de salida de vigilancia y configurado para eliminar el estado de oscilación que se produce durante la retirada y el enchufe de la placa única de detección térmica.

15. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10-11, en el que el detector térmico es un elemento que cambia entre conexión y desconexión al cambiar la temperatura, o un elemento cuyo valor de resistencia cambia notablemente al cambiar la temperatura.

16. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la fuente de alimentación comprende una fuente de alimentación de un ventilador o una fuente de alimentación de un sistema y un ventilador.


 

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