DE2029485B2 - Ionisations rauchfuehler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Jonisations-Rauch- folge des Parallclschlusscs zur offenen lonisaiions-

fühler mit einer offenen und einer geschlossenen kammer sich in eine Richtung verschiebt, bei der die

Ionisationskammer, in denen je eine radioaktive beim Eindringen von Rauch auftretende Impcdanz-

Ouclle angeordnet ist und deren geschlossene von erhöhung der offenen Ionisationskammer nicht mehr

einer inneren Elektrode, einem isolierenden Tragteil S zum Leiten des mit seiner Steuerelektrode an Ver-

und einer Zwischenelektrode gebildet ist und deren bindungspunkt der beiden Ionisationskammern lic-

offene von der Zwischenelektrode, dem Tragteil und genden Transistors führen könnte. Ohne die Vcrbin-

einer äußeren, mit Ventilationsöffnungcn versehenen dung der Dctektorelektrodc mit der inneren Elek-

Elektrode gebildet ist. trode würde der Nebenschluß zur offenen Ionisa-

Bei Ionisations-Rauchfühlern dieser Art sind die io tionskammer eine Erhöhung von deren Widerstand

beiden Ionisationskammern in Reihe an eine Span- beijn Eindringen von Rauch hinsichtlich einer Aus-

nungsquelle geschaltet und ihr Verbüidungspunkt ist wirkung auf die Steuerelektrode des Transistors uri-

an die Steuerelektrode eines Transistors geführt, der wirksam machen oder in der Wirkung so weit

Potentialänderungen, die beim Eindringen von Rauch reduzieren, daß der Transistor nicht mehr zum

in die offene Ionisationskammer auftreten, feststellt 15 Leiten käme. Durch die erfindungsgemäße Ein-

und ein Alarmsignal erzeugt. Jedoch ändert sich bei fügung der Dctektorelektrodc und ihre Verbindung

längerem Gebrauch des Rauchfühlers die Isolation mit der inneren Elektrode wird dagegen das Potential

zwischen den Elektroden der Ionisationskammern, an der Stelle der Detcktorclcktrode auf das Potential

insbesondere der offenen Ionisationskammer, deren der inneren Elektrode gebracht, so daß der durch eine

Inneres ständig der Umgebungsluft ausgesetzt ist. ao Verschmutzung eingetretene Kricchwidcrstand zwi-

Wenn dann Rauch in eine offene Ionisationskammer sehen der Detcktorclcktrode und dem Vcrbindungs-

cindringt und den zwischen ihren Elektroden fließen- punkt der beiden Ionisationskammern parallel zur

den Strom verändert, so reicht die dabei auftretende geschlossenen Ionisationskammer liegt, was prak-

Potcntialänderung am Verbindungspunkt der beiden tisch einer Verkleinerung von deren impedanz glcich-

Ionisationskammern nicht mehr zur Betätigung des as kommt, so daß der Transistor leitend wird und einen

Alarmgerätes aus. Bei Ausbrechen eines Brandes gibt Alarm auslöst, der auf die Verschmutzung und die

der Rauchfühler dann keinen Alarm mehr, so daß er erforderliche Reinigung des Rauchmelders aufmerk-

scine Funktion nicht mehr erfüllt. sam macht. In spezieller Ausgestaltung der Erfindung

Um derartigen Verschmutzungen vorzubeugen ist kann die Detcktorclcktrode ringförmig auf der

es bekannt (deutsches Patent 10791.51), zwischen 30 Oberfläche des Tragtcils angeordnet sein,

der offenen und der geschlossenen Ionisationskammer Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Dar-

cinc Abdcckschcibc aus einem hochisolierenden, Stellungen eines Ausführungsbcispiels näher erläutert,

wasserabstoßenden Material vorzusehen, welche eine Es zeigt

Ausbildung von Kriechwegen zwischen der äußeren Fig. 1 einen Teilschnitt eines .^Tonisationsrauch-

und der inneren Elektrode verhindern soll. Ein der- 35 fühlers nach einer Ausführungsform der Erfindung,

artiger Schu'z ist jedoch nur unvollkommen, da nicht F i g. 2 ein Schaltbild zur Veranschaulichung der

in allen Fällen und für die Dauer sichergestellt werden elektrischen Schaltung des Rauchfühlers nach Fig. 1

kann, daß sich nicht doch im Laufe der Zeit Ver- und

schmutzungen auf der Abdeckscheibe niederschlagen, F i g. 3 ein äquivalentes Schaltbild der elektrischen

welche dann doch zur Ausbildung von Über- 40 Verbindungen zur Erläuterung des Betriebs des in

brückungswiderständen für Kriechströme führen. F i g. 1 dargestellten Rauchfühlers.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Ver- Das aus Isoliermaterial hergestellte Tragteil 2 be-

besserung der bekannten Ionisations-Rauchfühler, steht aus einem flachen Mittelabschnitt 4, der von

derart, daß eine im Laufe der Zeit eintretende Ver- -inem gezahnten Teil 6 umgeben ist, und aus einem

schmutzung nicht uncntdeckt bleibt, so daß der 45 Umfangsabschnitt 8, der seinerseits den Teil 6 um-

Rauchfühler seinen Zweck nicht mehr erfüllt, son- gibt. Auf dem flachen Abschnitt 4 des Tragteils 2 ist

dem erkennbar wird, so daß der Rauchfühler ge- eine innere Elektrode 10 vorgesehen, und an dem

reinigt werden kann und seine ursprünglichen Eigen- Teil 6 ist eine Zwischenelektrode 12 befestigt. Auf

schäften wieder in vollem Maße zeigt. den äußeren Abschnitt 8 des isolierenden Tragteils 2

Diese Aufgabe wird bei einem Ionisations-Rauch- 50 ist beispielsweise mit Hilfe von Schrauben eine fühler mit einer offenen und einer geschlossenen becherförmige, äußere Elektrode 14 aufgepaßt, die Ionisationskammer, in denen je eine radioaktive auch als Deckel dient. Sie hat mehrere Ventilations-Quelle angeordnet ist und deren geschlossene von öffnungen 16, welche einen freien Duichtritt für einer inneren Elektrode, einem isolierenden Tragteil · Rauch gestatten. Auf der inneren Elektrode 10 ist und einer Zwischenelektrode gebildet ist und deren s& eine erste radioaktive Quelle 18 und auf einer Oberoffene von der Zwischenelektrode, dem Tragteil und fläche der Zwischenelektrode 12, welche der äußeren einer äußeren, mit Ventilationsöffnungen versehenen Elektrode 14 gegenüber liegt, ist eine zweite radioak-Etektrode gebildet ist, dadurch gelöst, daß erfin· tive Quelle 20 angeordnet. Auf diese Weise besteht dungsgemäß auf der Oberfläche des Tragteils zwi- die geschlossene Ionisationskammer 21 aus der sehen der inneren Elektrode und der äußeren EIek- 60 inneren Elektrode 10 und der Zwischenelektrode 12, trode eine elektrisch mit der inneren Elektrode ver- und die offene Ionisationskammer 22 besteht aus der bundene, Oberflächenverunreinigungen des Tragteils Zwischenelektrode 12 und der äußeren Elektrode 14. feststellende Detektorelektrode angeordnet ist, Die in beiden Ionisationskammern angeordneten

Diese Detektorelektrode verhindert, daß das Polen- radioaktiven Quellen dienen der Ionisierung der Luft

tial der Zwischenelektrode, welche gleichzeitig die 6s in den betreffenden Ionisationskammern, damit zwi-

elektrische Verbindung zwischen der offenen und der sehen den betreffenden Elektrodenpaaren Ionisa·

geschienenen Ionisationskammer darstellt, bei einer tionsströme fließen können,

im Laufe der Zeit auftretenden Verschmutzung in' Der die Zwischenelektrode haltemde Teil 6 des

Claims (1)

1. 3 . 4

   Tragteils 2 hat cine Mehrzahl ringförmiger Nuten zur wlhischte Zustand ein, daß auch bei Eindringen von

   Ausbildung eines großen Qberfliichenkrieehwider- Rauch in die offene lonisationskonimer kein Alarm

   Standes, und in der äußersten Nut, welche an den ausgelöst wird. Der Grund hierfür sei nun an Hand

   Umfangsabschnitt 8 angrenzt, ist eine Dctektorelek- von F i g, 3 erläutert.

   trodc 24 zur Feststellung einer Obcrflüchenver- 5 In F i g. 3 werden die geschlossene und die offene

   schmutzimg eingepaßt. Auf der Rückfläche des Ionisationskammer 21 bzw, 22 durch äquivalente

   isolierenden Tragteils 2 ist eine gedruckte Schal- Widerstände 21 bzw. 22 dargestellt. Es sei nun ange-

   tungskarte 28 befestigt, auf welcher die Schaltung nommcn, daß die Oberfläche des isolierenden Trag-

   zur Feststellung einer Potentialänderung an der teils 2 verschmutzt ist. Dann sind die Isulatiortswider-Zwischenelektrode 12 beim Eindringen von Rauch io stände der Oberflächcnberc'iche zwischen der Zwi-

   in die Ionisationskammer ausgebildet ist. schenclektrode 12 und der Elektrode 24 einerseits

   Andere in den Zeichnungen dargestellte Bau- und zwischen der Dctcktorelektrodc 24 und der elemente, die nicht unmittelbarer Beziehung zur hier äußeren Elektrode 14 andererseits stark herabgesetzt, beschriebenen Erfindung stehen, sind nicht wetter Das wirkt sich darin aus, daß parallel zur Zwischenerläutert. »5 elektrode 12 und der äußeren Elektrode 14, d, h. also

   F i g. 2 zeigt die inneren Schaltungsvcrbindungcn zwischen beiden Elektroden der offenen Ionisations-

   eines Ionisationsrauchfühlers, dar gemäß F i g. 1 auf- kammer 22, ein relativ kleiner Widerstand parallel

   gebaut ist und zwei in Reihe zwischen die Span- geschaltet ist. Dieser Wide,·.rand ist in Fig. 3 als

   nungsleitungen 41 und 42 gescheitete Ionisations- Reihenschaltung zweier Widerstände SO und 52 vcr-

   kammern21 und 22 aufweist. Die beiden Ionisations- ao anschaulicht.

   kammern 21, 22 sind am Punkt 120 miteinander ver- Der Widerstand 50 stellt hierbei den Kriechwider-

   bunden dargestellt, obwohl dieser Verbindungspunkt st~nd zwischen der Zwischenelektrode 12 und der

   bei dem in F i g. 1 dargestellten Aufbau durch die Detektorelektrode 24 dar, während der Widerstand

   Zwischenelektrode 12 selbst gebildet wird. Der Ver- 52 den Kriechwiderstand zwischen der Detektorelek-

   bindungspunkt 120 ist mit der Steuerelektrode eines as trode24 und der äußeren Elektrode 14 darstellt.

   Feldeffekttransistors 30 vcrounden, dessen Kollektor Wenn die Detcktorclcktrode 24 nicht vorgesehen

   unmittelbar an die Leitung 41 und dessen Emitter wäre, dann würde das Potential am Verbindungs-

   über einen Widerstand 32 an die Leitung 42 angc- punkt 120 der beiden Ionisationskammern, also an

   schlossen ist. Der Emitter des Feldeffekttransistors der Zwischenelektrode 12, wegen dieser Kricch-

   30 ist ferner über eine Zcncrdiode 34 an dis Steuer- 3<> widerstände SO und 52 nicht genügend ansteigen, um

   elektrode eines gesteuerten Siliziumgleichrichters 36 den Feldeffekttransistor 30 voll zum Leiten zu

   angeschlossen, der zwischen die Leitungen 41 und bringen, selbst wenn Rauch in die offene Ionisations-

   42 geschaltet ist, welche entsprechend an den posi- kammer eindringt und deren inneren Widerstand er-

   tiven und negativen Anschluß einer Spannungsquellc höht. Es würde dann auch im Falle des Auftretens

   38 geschiltet sind. 35 von Rauch in der offenen Ionisation .kammer kein

   Ist die Oberfläche des isolierenden Tragteils 2 des Alarm gegeben werden.

   Rauchfühlers nicht verschmutzt und ist der Isolations- Gemäß der Erfindung ist jedoch die eine Oberwiderstand der Oberflächenbereiche des isolierenden flächenverschmutzung feststellende Detektorelektrode Tragteils 2 zwischen der Zwischenelektrode 12 und 24 vorgesehen, die mit der inneren Elektrode 10, d. h. der die Oberflächenverschmutzung feststellenden 40 mit dem Leiter 41, verbunden ist. Line Verringerung Detektorelektrode 24 einerseits und der Detektoreiek- der Kriechwiderstände 50 und 52 infolge von Obertrcde 24 und der äußeren Elektrode 14 andererseits flächenverschmutzungen des isolierenden Tragteils 2 genügend groß, dann liegen die in F i g. 2 dargestcll- entspricht dabei einer Verringerung des inneren ten Verhältnisse vor. Gelangt nun Rauch in die offene Widerstandes der geschlossenen Ionisationskammer Ionisationskammer 22 durch die Ventilationsöff- 45 21, so daß die der Steuerelektrode des Feldeffektnungen 16 der äußeren Elektrode 14, dann nimmt transistors 30 zugeführte Spannung ebenso stark ander Säuigungsstrom in der offenen Ionisationskammer steigt wie im Fall, daß Rauch in die offene Ionisa-22 ab und das Potential am Verbindungspunkt 120 tiopskamrner eindringt. Auf diese Weise wird der (also in der Praxis an der Zwischenelektrode 20 Feldeffekttransistor 30 zum Leiten gebracht und selbst) beider Ionisationskammern 21, 22 steigt an. 50 steuert seinerseits den Siliziumglcichrichter 36 an, so Der zwischen Kollektor und Emitter des Feldeffekt- daß ein Alarm ausgelöst wird. Der Verschmutzungstransistors 30 fließende Stiom erhöht sich mit diesem zustand kann dann sofort behoben werden. Auf diese Poüntialanstieg, und die am Widerstand 32 abfal- Weise ist die Zuverlässigkeit der Alarmvorrichtung !ende Spannung erhöht sich mit dem Anwachsen die- ganz erheblich verbessert, da eine Isolationsverses Stromes, Wenn die Spannung am Widerstand 32 55 schhchterung zwischen den Elektroden der offenen die Zenerspannung der Zenerdiode34 übersteigt, Ionisationskammer rechtzeitig festgestellt wird, dann gelangt an die Steuerelektrode des gesteuerten

   Siliziumgleichrichters 36 ein Zündsignal, welches den Patentansprüche:

   Gleichrichter 36 zum Leiten bringt, und ein Rauch·

   entstehungssignal wird dem Stromversorgungsgerät 60 1. Ionisations-Rauchfühler mit einer offenen

   38 zugeführt. Dk««s Signal betätigt ein Alarmgerät und einer geschlossenen Ionisationskammer, in

   an der Seite des Stromversorgungsgeräte!! zur Aus« denen je eine radioaktive Quelle angeordnet ist

   lösung eines Alarms. und deren geschlossene von einer inneren Elek-

   Wenn jedoch die Oberfläche, insbesondere die der trode, einem isolierenden Tragteil und einer

   offenen Ionisationskammer 22 ausgesetzte Ober- «a Zwischenelektrode gebildet ist und deren offene fläche des isolierenden Tragteils 2 verschmutzt ist, von der Zwischenelektrode, dem Tragteil und

   so daß der Oberflächenwiderstand nach längerem einer äußeren, mit Vemilaüonsöffnungen versehe-

   Gebrauch herabgesetzt ist, dann tritt der uner- nt*. Elektrode gebildet ist, dadurchgekenn-

   zeichnet, daß auf der Oberflüche des Tragteils (2) zwischen der inneren Elektrode (10) und der äußeren Elektrode (14) eine elektrisch mit der inneren Elektrode (10) verbundene, Ober« flächcnvcrunreinigungen des Tragteils (2) fest' S stellende Dctektorclcktrode (24) angeordnet ist.

   2. lonisntions-Rauchfiihlcr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelektrode (24) ringförmig auf der Oberfläche des Tragteils (2) angeordnet ist. to

   3. Ionisations-Rauchfühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Ventilationsöffnungen (16) versehene äußere Elektrode (14) als Abdeckkappe ausgebildet ist.

   4. Ionisations-Rauchfilhler nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß die radioaktive Quelle (18) in der geschlossenen Ionisationskammer (21) auf einer Oberfläche der inneren Elektrode (lO) gegenüberliegend einer Fläche der Zwischenelektrode (12) angeordnet ist und daß die radioaktive Quelle (20) in der offenen Ionisationskammer (22) auf der anderen Oberfläche der Zwischenelektrode (12) gegeniiberlicgertd der äußeren Elektrode (14) angeordnet ist.

   5. lonisaüons-Rauchfühler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Transistor (30) zuf Feststellung von Potentialänderungen an der

   Zwischenelektrode (12} und durch eine vom Ausgangssignal des T/anslsi

   richtung.

   Transistors gesteuerte Alarmvor-

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen