DE1928874B2 - Ionisationsfeuermelder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ionisationsfeuermelder 4(1 mit mindestens einer Ionisationskammer, die wenigstens ein radioaktives Präparat sowie zwei Elektroden enthält und zu welcher die Außenluft Zutritt hat, und mit einer die Strömungsgeschwindigkeit der Außenluft im Kammerinneren herabsetzenden Umhüllung.

Ionisationsfeuermelder, die dem Nachweis von Brandaerosolen in der umgebenden Luft dienen, enthalten mindestens eine Ionisationskammer, die ein radioaktives Präparat zur Ionisation der Luft innerhalb der Kammer enthält. An zwei Elektroden in der Kammer oder an eine Elektrode und die Kammerwand wird eine Spannung angelegt, so daß zwischen den Elektroden ein durch lonenbewegung verursachter elektrischer Strom auftritt. Bei Zutritt von Aerosolen oder anderen Teilchen, z. B. Staub, in die Kammer ändert sich der lonisationsstrom.

Die CH-PS 2 97 463 und 3 55 380 beschreiben eine Anordnung, die mit einer solchen Ionisationskammer in Serie mit einem Widerstand arbeitet, wobei die Stromänderung der Ionisationskammer bei Zutritt von bo Aerosolen oder anderen Teilchen in die Kammer zu einer Potentialänderung an einer Elektrode führt, die entsprechend verstärkt wird und zur Alarmgabe benutzt wird.

Um eine genügend hohe Empfindlichkeit einer ^ solchen Anlage zu erzielen, muß dafür gesorgt werden, daß die Luft einen möglichst freien und ungehinderten Zutritt zu dem Raum zwischen den Elektroden hat. Dies geschieht in der Regel dadurch, daß die Außenwand der Ionisationskammer luftdurchlässig ist, z. B. teilweise offen ist oder teilweise aus einem Gitter besteht.

In neuerer Zeit sind transistorisierte Ionisationsfeuermelder entwickelt worden, die mit Niederspannung arbeiten. Die CH-PS 4 46 131 beschreibt eine solche Anlage, die mit einer Kammerspannung unter 20 V, bzw. einer Feldstärke von weniger als 5 V/cm, arbeitet. Bei Ionisationskammern dieser Art ist jedoch die Geschwindigkeit der Ionen zwischen den Elektroden so stark herabgesetzt, daß schon eine geringe Windgeschwindigkeit oder Luftzirkulation genügt, um den Ionenstrom zu beeinflussen.

Es sind daher Konstruktionen bekannt geworden, bei denen versucht wird, durch vorgesetzte Windschirme in Platten- oder Röhrenform diese Empfindlichkeit der Ionisationskammern gegen Luftströmungen zu vermeiden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch bei diesen Konstruktionen noch ein gewisser Luftstrom durch die Kammer hindurchgeht, der den lonisationsstrom beeinflußt.

Aus der DD-PS 43 998 ist weiterhin ein Ionisationsfeuermelder der einleitend angegebenen Gattung bekannt, bei welchem der Boden der Ionisationskammer aus zwei Teilen besteht, in denen sich eine Anzahl von Lufteintrittsöffnungen befinden. Diese öffnungen sind so gegeneinander versetzt, daß die radioaktive Strahlung der Strahlungsquelle nicht nach außen dringen kann. Jedoch kann auch bei dieser Konstruktion

anströmende Luft die Ionisationskammer auf geradlinigem Wege durchströmen und somit den lonenstrom beeinflussen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, /ur Vermeidung der beschriebenen Nachteile vnrbekannter Ionisationsfeuermelder einen lonisationsleuermelder mit einer Ionisationskammer zu schaffen, deren lonenslrom in einem möglichst großen Bereich weitgehend unabhängig von der Anströmungsgeschwindigkeit und von der Anströmungsrichtung der to Luft ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umhüllung der Ionisationskammer allseitig, mit Ausnahme der Seite der Befestigungsfläche einen äußeren und einen inneren Teil aufweist, wobei die Innenflächen des äußeren Teils eine ähnliche geometrische Form hat wie die Außenfläche des inneren Teils und beide Flächen praktisch parallel zueinander verlaufen, wobei der äußere und innere Teil je mindestens eine Öffnung aufweisen, und daß die Eintrittsöffnung bzw. öffnungen im äußeren Teil der Umhüllung derart versetzt gegenüber der Öffnung bzw. öffnungen des inneren Teils der Umhüllung angebracht ist bzw. sind, daß die durch die öffnung bzw. öffnungen im äußeren Teil einströmende Luft von der Außenfläche des inneren Teils umgelenkt und zur Durchströmung des Zwischenraumes zwischen den beiden Teilen veranlaßt wird.

Einige besonders geeignete und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind im folgenden anhand jo der Zeichnungen näher erläutert: Es zeigt

Fig. I eine Ionisationskammer von zylindrischer Form im Schnitt,

Fig. 2 eine Ionisationskammer entsprechend Fig. 1 in der Seitenansicht, S5

Fig. 3 eine Ionisationskammer komplizierterer Form, in grober Annäherung einer Halbkugel nahekommend, im Schnitt,

Fig. 4 eine Ionisationskammer nach Fig. 3 in perspektivischer Ansicht,

Fig. 5 eine in einen Sockel eingebaute Ionisationskammer.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ionisationskammer mit zylindrischem Meßvolumen 1. Durch eine isolierende Grundplatte 2 ist eine innere Elektrode 3 und eine äußere, gitterförmige Elektrode 4 hindurchgeführt. Das Meßvolumen ist umgeben von einer aus zwei Teilen bestehenden Umhüllung, nämlich von einer inneren Umhüllung 5, die wiederum von einer äußeren Umhüllung 6 umgeben ist. Beide Umhüllungen umgeben die Meßkammer bis zur Befestigungsebene 7. Im Kammerinnern sind radioaktive Präparate 8 und 9 angebracht, die den Raum zwischen beiden Elektroden 3 und 4 ionisieren und zu einem elektrischen Strom zwischen den Elektroden Anlaß geben.

Die äußere Umhüllung 6 hat eine ähnliche geometrische Form wie die innere Umhüllung 5, so daß der Zwischenraum zwischen beiden Umhüllungen an allen Stellen nahezu gleich ist. Die zu uniersuchende Luft kann durch Eintrittsöffnungen 10 in den Zwischenraum μ zwischen beiden Umhüllungen eintreten und durch weitere öffnungen 11 und 12 in der inneren Umhüllung in das Kammerinnere eindringen. Da der Abstand zwischen beiden Umhüllungen im Vergleich zu den Karnmerabmessungen klein ist, und da die öffnungen hi der äußeren Umhüllung gegenüber den öffnungen der inneren Umhüllung versetzt angebracht sind, so daß der Abstand der Begrenzungen der Eintrittsöffnungen größer ist als der Abstand der beiden Umhüllungen, wird die den Ionisationsfeuermelder anströmende Luft so stark gebremst, daß sie bei Eintritt in das Meßvolumen nur noch eine geringe Geschwindigkeit hat.

Durch die vorgesehene Anordnung der Eintrittsöffnungen wird erreicht, daß innerhalb des Meßvolumens die durch die AnStrömungsgeschwindigkeit der Luft hervorgerufene zusätzliche Beweglichkeit der Ionen im Vergleich zu der durch das elektrische Feld erzeugten Beweglichkeit gering ist, d. h. daß der lonenstrom unabhängig von der Anströmungsgeschwindigkeit wird.

Die F i g. 3 und 4 zeigen einen lon isationsfeuermelder von «was komplizierterer Form, der in grober Annäherung einer Halbkugel gleicht. Das Meßvolumen 13 ist wiederum von einer inneren Umhüllung 14 umgeben, die wiederum von einer äußeren Umhüllung 15 von ähnlicher geometrischer Form bis mindestens zur Befestigungsebene 16 umschlossen wird, so daß der Abstand zwischen der inneren und äußeren Umhüllung nahezu konstant ist.

Eine durch die Grundplatte 17 hindurchgeführte innere Elektrode 18 trägt ein radioaktives Präparat 19. Als zweite Elektrode dient die Wand der inneren Umhüllung 14.

Die zu überwachende Luft kann durch Eintrittsöffnungen 20 in der äußeren Umhüllung und Eintrittsöffnungen 21 und 22 in der inneren Umhüllung in das Meßvolumen 13 eintreten. Die Anordnung der Eintrittsöffnungen zueinander ist wiederum so, daß auch bei großer Anströmungsgeschwindigkeit die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in der Kammer gering ist.

Die Eiintrittsöffnungen sind in diesem Ausführungsbeispiel so gegeneinander versetzt, daß keine gerade Linie gleichzeitig durch eine öffnung in der äußeren Umhüllung und eine beliebige Öffnung in der inneren Umhüllung gezogen werden kann. Üies wird dadurch erreicht, daß die öffnungen in der inneren Umhüllung und der äußeren Umhüllung auf verschiedenen Flächen liegen, die nicht zueinander parallel sind und einen Winkel !miteinander einschließen. Die öffnungen 22 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Drahtgitter ausgeführt.

Die Eintrittsöffnungen 20 in der äußeren Umhüllung sind etwa 45° gegen die Achse des Melders, hier die Vertikale, geneigt. Dadurch ist gewährleistet, daß die Ionisationskammer sowohl bei vertikalen Luftströmungen als; auch bei horizontalen Strömungen eine hinreichende, möglichst gleichbleibende Empfindlichkeitbesitzt.

In bezug auf die Anordnung der Eintrittsöffnungen in beiden Umhüllungen sind natürlich viele Variationen möglich. Eine hinreichend niedrige Strömungsgeschwindigkeit im Kammerinnern läßt sich stets dann erreichen, wenn die inneren und äußeren Eintrittsöffnungen so weit gegeneinander versetzt sind, daß keine direkte Durchströmung der Meßkammer stattfindet, und wenn andererseits durch einen angenähert gleichbleibenden Abstand zwischen beiden Umhüllungen ohne Stauungen durch Hindernisse eine gleichmäßige, möglichst turbulenzfreie Strömung im Zwischenraum zwischen beiden Hüllen an den innern Eintrittsöffnungen vorbei entsteht.

Außtrdem können die Umhüllungen auch aus mehreren entsprechend zusammengefügten Teilen bestehen.

Die geschilderten Ausführungsbeispiele zeigen Ionisationsfeuermelder, die für einen Einbau in eine Fläche

vorgesehen sind. In diesem Fall können sich auf der anderen Seite der Grundplatte 2 bzw. 17 eine als Referenzkammer arbeitende weitere Ionisationskammer, die gegen die Außenluft abgeschlossen ist befinden, sowie Bauelemente und elektrische Schaltungen. ^r>

Bei lonisationsfcuermcldcrn, die für Aufputzmontagc oder hängende Anordnung vorgesehen sind, wird üblicherweise der andere Schaltungsteil des lonisationsfeuermelder mit der Meßionisationskammer zu einer kompakten Einheit zusammengefügt. In diesem Fall liegt die Befestigungsebene für die beiden Umhüllungen etwa in der Ebene der isolierenden Grundplatte 2 und 17. Fjne der beiden Umhüllungen der Meßkammer kann in diesem FaII gleichzeitig als Gehäuse für den Schaltungstcildes Ionisationsfcucrmelders dienen.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der äußere Teil der Umhüllung der McUkummer der aus der Grundplatte 24. der Hlcklrode 25 mit dem Präparat 26 und der als zweite Elektrode dienender inneren Umhüllung 27 besteht, von einem Teil de; Montagesockel 28 für die Anbringung des Feuermelders gebildet wird. Als [-!iniritts-öffnung in dei Aiißcnhüllc ist in diesem ['all die untere kreisförmige öffnung 29 des Sockels 28 zu betrachten, die zui weiteren Herabsetzung des Windeinflusses natürlich und mit einem zusätzlichen, hier nicht dargestellter Deckel mit kleinen öffnungen, versehen werden kann Die innern Öffnungen 30 sind sich hier wicdei gegenüber der öffnung des Sockels um mehr als der Abstand der Sockclinnenwand von der Inncnhüllc versetzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Palentansprüche:

1. Ionisationsfeuermelder mit mindestens einer Ionisationskammer, die wenigstens ein radioaktives Präparat sowie zwei Elektroden enthält und zu welcher die Außenluft Zutritt hai, und mit einer die Strömungsgeschwindigkeit der AuBenluft im Kammerinnern herabsetzenden Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung der Ionisationskammer allseitig, mit Ausnahme der Seite der Befesligungsfläche einen äußeren und einen inneren Teil aufweist, wobei die Innenflüche des äußeren Teils eine ähnliche geometrische Form hat wie die Außenfläche des inneren Teils und beide Flächen praktisch parallel zueinander verlaufen, wobei der äußere und innere Teil je mindestens eine öffnung aufweisen, und daß die Eintrittsöffnung bzw. öffnungen im äußeren Teil der Umhüllung derart versetzt gegenüber der öffnung bzw. öffnungen des inneren Teils der Umhüllung angebracht ist bzw. sind, daß die durch die öffnung bzw. öffnungen im äußeren Teil einströmende Luft von der Außenfläche des inneren Teils umgelenkt und zur Durchströmung des Zwischenraumes zwischen den beiden Teilen veranlaßt wird.

2. Ionisationsfeuermelder nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Innenfläche des äußeren Teiles der Umhüllung von der Außenfläche des inneren Teiles der Umhüllung überall in der gleichen Größenordnung liegt und kleiner ist als die Kammerabmessungen.

3. Ionisationsfeuermelder nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile der Umhüllungen der Meßkammer mechanisch vonein- js ander getrennt sind, und daß der äußere Teil der Umhüllung abnehmbar ist.

4. Ionisationsfeuermelder nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Juli die öffnungen in den beiden Teilen der Umhüllung auf Flächenteilen liegen, die einen von Null verschiedenen Winkel miteinander bilden.

5. Ionisationsfeuermelder nach Patentanspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen in dem äußeren Teil der Umhüllung im Vergleich zu den öffnungen im inneren Teil der Umhüllung so angebracht sind, daß kein geradliniger Weg von einem Punkt einer äußeren öffnung zu einem beliebigen Punkt einer inneren öffnung existiert.

6. Ionisationsfeuermelder nach Patentanspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen im äußeren Teil der Umhüllung der Ionisationskammer einen Winkel zwischen 30" und 60° mit der Achse des Melders bilden.

7. Ionisationsfeuermelder nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen im inneren Teil der Umhüllung der Ionisationskammer ganz oder teilweise aus einem Gitter bestehen.

8. Ionisationsfeuermelder nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode der Ionisationskammer als Kammerwand ausgebildet ist.

9. Ionisationsfeuermelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Abstand des Randes der bzw. jeder äußeren öffnung vom Rand der bzw. jeder inneren öffnung größer ist als der Abstand der beiden genannten Teile der Umhüllung.