DE1277711B

DE1277711B - Vorrichtung zur Feststellung von Rauchpartikeln bzw. Verbrennungsprodukten

Info

Publication number: DE1277711B
Application number: DEY1016A
Authority: DE
Inventors: Abram Aubrey Jaffe; Eliahu Nadav
Original assignee: Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Current assignee: Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Priority date: 1964-12-27
Filing date: 1965-12-23
Publication date: 1968-09-12
Also published as: GB1087609A; US3470551A; NL6516966A; CH446961A; FR1473061A; IL22673A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4MTGs^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

G08b

Deutsche Kl.: 74 a - 33

P 12 77 711.6-35 (Y 1016)

23. Dezember 1965

12. September 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststellung von Rauchpartikeln bzw. Verbrennungsprodukten, bei der die an einer Elektrode auftretende Spannung mittels einer über einen Verstärker betätigten Anzeigevorrichtung od. dgl. festgestellt wird.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art wird das zu untersuchende Gas, ζ. B. die von Rauch ader anderen Verbrennungsprodukten durchsetzte L,uft, durch eine Kammer geleitet, die ein ionisierendes, z. B. radioaktives Präparat und zwei Elektroden enthält, zwischen denen eine relativ hohe Potentialdifferenz aufrechterhalten wird. Bei Durchgang des von Rauch durchsetzten Gases ändert sich die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden, und diese Potentialdifferenz wird nach Verstärkung zur Anzeige gebracht. Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit wird auch eine Kombination zweier solcher Kammern verwendet, von denen die eine von dem zu untersuchenden Gas durchströmt und die andere gegen die Außenluft abgeschlossen ist. Zur Anzeige von Rauch ÜJ dem zu prüfenden Gas dient dann die Differenz der Ionisationsströme, die bei Vorhandensein von Rauch od. dgl. in den beiden Kammern auftritt.

Es ist auch bereits bekannt, zur Messung der elektrischen Aufladung der atmosphärischen Luft eine Vorrichtung zu verwenden, bei der Luft mit einem Ventilator durch eine einen elektrischen Kondensator bildende Sondeneinrichtung gesaugt wird und bei der die Ladungsänderung der Sondeneinrichtung, welche durch die elektrische Ladung der Luft bedingt ist, in einer bestimmten Reihenfolge automatisch an Verstärker-, Speicher- und sonstige Hilfseinrichtungen und über diese an ein Meßinstrument gelegt wird. Zur Messung der sehr kleinen elektrischen Leitwerte der Luft wird dabei auf die Elektroden der Sondeneinrichtung mittels eines Influenzkondensators eine Saugspannung gelegt. Eine solche Vorrichtung ist jedoch als Anzeigevorrichtung von Rauchpartikeln und Verbrennungsprodukten, also zur ständigen Überwachung eines Raumes, nicht geeignet, da die dabei vorgesehenen periodischen Schaltvorgänge einen viel zu hohen Aufwand erfordern würden.

Die bekannten, zum Nachweis von Rauch od. dgl. dienenden Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie radioaktive Strahlungsquellen zur Ionisation verwenden und daß sie zur Erzeugung der Ionisationsströme das Anlegen hoher Spannungen an die Meßelektroden erfordern. Die Verwendung von radioaktiven Strahlungsquellen in bewohnten Räumen gefährdet aber bekanntlich die in diesen Räumen sich aufhaltenden Personen. Ferner verlangt die Verwendung einer hohen Saugspannung nicht nur eine stän-

Vorrichtung zur Feststellung von Rauchpartikeln bzw. Verbrennungsprodukten

Anmelder:

Yissum Research Development Company,

Jerusalem (Israel)

Vertreter:

Dr. G. W. Lotterhos

und Dr.-Ing. W. H. Lotterhos, Patentanwälte,

6000 Frankfurt, Annastr. 19

Als Erfinder benannt:

Abram Aubrey Jaf f e,

Eliahu Nadav, Jerusalem (Israel)

Beanspruchte Priorität:

Israel vom 27. Dezember 1964 (22 673)

as dig arbeitende Spannungsquelle, sondern auch eine entsprechende Isolierung der Vorrichtung gegenüber ihrer Umgebung, was der Ausbildung der die Rauchentwicklung anzeigenden Elektrode enge Grenzen setzt.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der durch Versuche festgestellten Erkenntnis, daß der Rauch aller für einen etwaigen Brand od. dgl. in Frage kommenden Stoffe eindeutige elektrische Ladungen aufweist. Diese Ladungen können je nach der Art des verbrannten Stoffes positives oder negatives Vorzeichen haben, jedoch enthält stets der Rauch überwiegend Ladungen eines einzigen Vorzeichens. Diese Ladungen vermögen nun auf einer isolierten Elektrode Spannungen zu influenzieren.

Von dieser Tatsache macht die Erfindung Gebrauch. Bei der vorliegenden Vorrichtung zur Feststellung von Rauchpartikeln bzw. Verbrennungsprodukten, bei der die an einer Elektrode auftretende Spannung mittels einer über einen Verstärker betätigten Anzeigevorrichtung od. dgl. festgestellt wird, erfolgt gemäß der Erfindung die elektrostatische Aufladung der an keiner Vorspannung liegenden Elektrode durch die an ihr vorbeiströmenden und von keiner besonderen Ionisationsquelle beeinflußten Rauchpartikeln bzw. Verbrennungsprodukte.

Dadurch vermeidet die Erfindung die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Vorrichtungen

809 600/182

Claims

3 4

und ist demgemäß weit einfacher als diese. Weiterhin ausgebildet sein kann. Der Verstärker 15 kann entbietet sie den großen Vorteil, daß die verwendete weder von einer Bauart sein, die auf Spannung anElektrode jede beliebige Form erhalten kann, um spricht oder von einer Bauart, die auf Ladung aneinen Schutz für große und/oder irregulär geformte spricht. Der Ausgang des Verstärkers 15 ist an ein und/oder begrenzte Flächen zu erhalten. Die bekann- 5 Relais 16 angeschlossen, welches ein Paar oder ten Vorrichtungen, insbesondere die mit zwei Ioni- mehrere Paare elektrischer Kontakte 17 enthält, die sationskammern, sind dagegen verhältnismäßig korn- durch das Relais 16 derart geschaltet werden, daß pliziert und deshalb kann ihre Größe und Form eine Alarmvorrichtung 18 und/oder eine selbsttätige schlecht angepaßt werden. Feuerbekämpfungseinrichtung 19 betätigt werden.

Vorteilhaft ist die Elektrode von einer geerdeten, io Die Vorrichtung gemäß der Erfindung funktioniert

die Rauchpartikeln od. dgl. durchlassenden Abschir- wie folgt (vgl. Fig. 1): Die Rauchpartikeln bzw. Ver-

mung umgeben, die aus einer oder mehreren Lagen brennungsprodukte, die eine elektrische Ladung

eines mit Löchern versehenen elektrisch leitenden haben, treten durch die Löcher in der Abschirmung

Materials besteht. 11 ein, und die Annäherung der genannten Teilchen

Aus der nachstehenden Beschreibung der Zeich- 15 an das Element 12 induziert auf dessen Oberfläche

nungen gehen weitere Eriindungsmerkmale hervor. eine Ladung. Wie bereits bemerkt, kann die Erzeu-

Es zeigt gung einer Ladung auf der Oberfläche des Elements

F i g. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Fest- 12 durch die Änderungen des elektrischen Potentials

stellung von Rauchpartikeln bzw. Verbrennungspro- des Elements oder durch Messung des Stroms, wel-

dukten gemäß der Erfindung, 20 eher dem Leiter zufließt oder von ihm abfließt, be-

F i g. 2 ein Schaltschema eines Verstärkers, wel- obachtet bzw. gemessen werden, wenn der Leiter mit

eher in Verbindung mit einer Vorrichtung gemäß der einem festen Potential, z. B. mit Erde verbunden ist.

Erfindung verwendet werden kann und Wenn der Verstärker 15 von der Bauart ist, die auf

Fig. 3 eine elektrische Schaltung einer Alarmvor- Ladungsänderungen anspricht, wird der Strom, der

richtung, die in Verbindung mit dem Verstärker nach 25 zwischen dem Element 12 und Erde fließt, durch den

F i g.
2 Verwendung finden kann. Verstärker 15 verstärkt, und die Spule des Relais 16

Die Vorrichtung (vgl. Fig. 1) hat ein Fühlelement wird erregt, so daß ein Paar oder mehrere Paare von 12, als welches z. B. eine Metallelektrode (d. h. elek- Kontakten 17 geschlossen und die Alarm- oder Feuertrisch leitendes Material) dienen kann, die Vorzugs- bekämpfungseinrichtung 18 bzw. 19 in Tätigkeit geweise gitterartig ausgebildet ist oder Perforationen 30 setzt wird.

hat und innen hohl ist. Dieses Fühlelement 12 kann In den Fig. 2 und 3 ist ein Schaltschema eines jede beliebige Form haben; es kann z. B. als langer Verstärkers und eine Alarmeinrichtung gezeigt, die Zylinder ausgebildet sein, der mehrere Meter Länge in Verbindung mit der Einrichtung zur Messung der hat, oder es kann als flacher Kasten oder als Blech Ladung (vgl. Fig. 1) benutzt werden kann. Es ist jeausgebildet sein, um Schutz über eine große Fläche 35 doch zu betonen, daß der hier dargestellte Verstärker zu erhalten, z. B. über die Decke eines Raumes oder und die Alarmeinrichtung nur Ausführungsbeispiele die Fläche eines Daches. Die Anpassungsfähigkeit der Erfindung darstellen und daß dadurch die Erfinder Form der Elektrode und die Einfachheit der Vor- dung nicht beschränkt wird.

richtung gemäß der Erfindung sind von wesentlicher Ohne in die Einzelheiten des in F i g. 2 dargestell-Bedeutung, und es ist auf Grund dieser Eigenschaf- 40 ten Schaltbildes zu gehen (da alle Elemente in übten möglich, einen angemessenen Feuerschutz für licher Weise bezeichnet sind), kann festgestellt wer-Räume oder Flächen verschiedenster Form zu er- den, daß das Element 12, welches von einer geerdehalten. . ten Abschirmung 11 umgeben ist, den Eingang für

Das Fühlelement 12 sitzt am Isolatorstück 13, wel- den Feldeffekttransistor Q1 der ersten Stufe des

ches aus einem Material hoher Isolierfähigkeit be- 45 Ladungsverstärkers 15 darstellt. Der Ausgang des

steht, z. B. Polytetrafluoräthylän; es ist von einer ge- Verstärkers 15 stellt den Eingang der Alarmeinrich-

erdeten Abschirmung 11 umgeben, deren Zweck dar- tung dar, deren Ausgangsspule RL1 erregt wird, um

in besteht, das Element 12 gegen jede äußere Ladung die Mehrfachkontakte 17 zu schließen und die

oder Felder abzuschirmen, während dagegen Rauch- Alarm- und/oder Feuerbekämpfungseinrichtung zu

partikeln und Verbrennungsprodukte hindurchströ- 50 betätigen.

men können. Die Abschirmung 11 besteht aus elek- Tm vorstehenden ist eine Einrichtung zur Er-

trisch leitendem Material, vorzugsweise in der Form kennung von Rauchgasen beschrieben, deren Betäti-

eines Drahtnetzes oder eines gelochten Bleches. Die gung abhängig ist von der induzierten Ladung einer

Abschirmung 11 ist in Fig. 1 als eine einzige Metall- einzigen Elektrode, und zwar wird diese Ladung

schicht dargestellt; sie kann aber zu einer wirksame- 55 durch die Anwesenheit der elektrischen Ladung in-

ren elektrischen Abschirmung aus mehreren Schich- duziert, welche die Rauchpartikeln bzw. die Ver-

ten von elektrisch leitendem Material bestehen. brennungsprodukte haben. Die Vorrichtung gemäß

Die Form bzw. die Umrißbegrenzung der Abschir- der Erfindung weist einen wesentlichen Vorteil wegen

mungll soll mit der Form und der Umrißbegren- ihrer einfachen Bauart und Funktion im Vergleich

zung des Elements 12 im wesentlichen überein- 60 mit bekannten Vorrichtungen auf, während außerdem

stimmen, aber etwas größer sein. Wenn z. B. das eine hervorragende Anpassungsfähigkeit des Elements

Element 12 als langer Zylinder ausgebildet ist, soll 12 vorhanden ist, so daß ein bestmöglicher bzw.

die geerdete Abschirmung 11 aus einem gleichachsi- größter Schutz über große und unregelmäßig bzw.

gen Zylinder bestehen oder aus einer Anzahl von schwierig begrenzte Flächen erhalten wird.

Zylindern, welche das Element 12 umgeben. 65 .

Die elektrische Verbindung zu dem elektronischen Patentansprüche:
Verstärker 15 wird durch die isolierte Leitung 14 1. Vorrichtung zur Feststellung von Rauchhergestellt, die als koaxialer Leiter üblicher Bauart partikeln bzw. Verbrennungsprodukten, bei der

die an einer Elektrode auftretende Spannung mittels einer über einen Verstärker betätigten Anzeigevorrichtung od.dgl. festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Aufladung der an keiner Vorspannung liegenden Elektrode (12) durch die an ihr vorbeiströmenden und von keiner besonderen Ionisationsquelle beeinflußten Rauchpartikeln bzw. Verbrennungsprodukte erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die Elektrode (12) von einer geerdeten, die Rauchpartikeln durchlassenden Abschirmung (11) umgeben ist, die aus einer oder mehreren Lagen eines mit Löchern versehenen elektrisch leitenden Materials besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 901 319, 718 327,

073;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1114 413,

089 193,1 056 008.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 600/182 9.68 © Bundesdruckerei Berlin