DE2347726A1

DE2347726A1 - Verfahren und vorrichtung zum anzeigen von verbrennungsprodukten

Info

Publication number: DE2347726A1
Application number: DE19732347726
Authority: DE
Inventors: Colin Ashton Eaton
Original assignee: Walter Kidde and Co Inc
Current assignee: Kidde Inc
Priority date: 1972-09-21
Filing date: 1973-09-21
Publication date: 1974-04-18
Also published as: AU6059973A; IT995449B; NL7313061A; JPS49102395A; FR2200570A1; BE805184A

Description

unser Zeichen K 1o34 München, den 21.Sept. 1973

THB WALTER KH)DE COMPANY LIMITED, Northolt, Middlesex/Engl.

"Verfahren und Vorrichtung zum Anzeigen von Verbrennungsprodukten"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anzeigen von Verbrennungsprodukten.

Die Verwendung einer Ionisationskammer als Detektor für Verbrennungsprodukte ist bereits bekannt. Bei einer Ausführungsform wird ein Luftspalt von 2,54 cm zwischen zwei Elektroden kontinuierlich durch Bestrahlung von einer Kadiumquelle ionisiert. Bei Anlegen eines geringen elektrischen Potentiales wird ein normaler stehender Strom zwischen den Elektroden in der G-rößenordnung von 2o - 5opjuA erzeugt. Das Vorhandensein von Verbrennungsprodukten in dem Luftspalt verringert den Strom, der zwischen den Elektroden fließt, und dieser herabgesetzte Strom wird von einem geeigneten Stromkreis erfaßt, der verwendet werden kann, um einen Alarm auszulösen₀

Wenn sehr gelinge Ströme angewandt werden, ist diese Anordnung äußerst empfindlich und folglich empfindlich für falsche Alarme,

409816/0769

Insbesondere kann der Detektorschaltkreis auf induzierte Einschaltströme ansprechen, beispielsweise durch elektrische Interferenz.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Rauchdetektor, der diesbezüglich verbessert ist.

i>ie vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Anzeigen von Verbrennungsprodukten, wobei Luft einer Ionisationskammer zugeführt wird, in welcher ein Spalt zwischen einem Paar Elektroden radioaktiver Strahlung ausgesetzt wird und wobei die elektrischen Eigenschaften der Ionisationskammer mit denen einer abgedichteten Kammer verglichen werden, welche ein Paar in Abstand voneinander angeordneter Elektroden einschließt und mit einem G-emisch eines radioaktiven Ionisierungsgases und eines davon ionisierten Gases gefüllt ist. Bei einem bevorzugten Verfahren werden die Inpedanzen der Kammer in einer Brückenschaltung verglichene

Vorzugsweise ist das radioaktive Gas schwerer Wasserstoff. Die abgedichtete Kammer mit ihren in Abstand voneinander angeordneten Elektroden und dem radioaktiven Ionisierungsgas und ionisierten Gas wird von einer Neonlampe gebildet, die mit schwerem Wasserstoff behandelt ist.

409816/0769

Die Erfindung schafft weiterhin einen Detektor für Verbrennungsprodukte mit einer Ionisationskammer, welche ein Paar von in Abstand voneinander angeordneten Elektroden, die einen Spalt begrenzen* welchem Luft zugeführt wird, eine Quelle radioaktiver Strahlung zum Ionisieren der Luft in dem Spalt, eine abgedichtete Kammer, welche ein Paar in Abstand voneinander angeordneter Elektroden einschließt und mit einem Gemisch von radioaktivem Ionisierungsgas und einem davon ionisierten Gas gefüllt ist, und einen Detektorschaltkreis einschließt, welcher auf verschiedene Änderungen der elektrischen Eigenschaften der Kammern anspricht.

Der Detektorschaltkreis kann eine Brückenschaltung zum Vergleichen der Impedanzen der Ionisationskammer und der abgedichteten Gaskammer einschliessen« Die an den Elektroden in der Ionisationskammer und in der abgedichteten Gaskammer angelegten Potentiale sind normalerweise von der gleichen Grosse und sollten nicht in der Lage sein, ein Entladen oder " die Bildung von Lichtbögen an den Elektroden zu verursachen. Das Gas innerhalb der abgedichteten Kammer wird kontinuierlich von dem Ionisierungsgas ionisiert, und bei Anlegen eines elektrischen Potentiales fließt ein geringer stehender Strom zwischen den Elektroden.» Dieser Strom ist von der gleichen Grössenordnung wie der Strom der Ionisationskammer, wenn ähnliche Potentiale angelegt werden.

409816/0 769

Die abgedichtete Kammer bildet deshalb ein Element hoher Impedanz, das grob den elektrischen Eigenschaften der Ionisationskammer angepasst ist.

Eine bevorzugte Ausbildung einer abgedichteten Kammer ist eine Neonröhre, die mit schwerem Wasserstoff behandelt worden ist. Dieses radioaktive schwere Yfasserstoffgas ionisiert kontinuierlich das Neon. Durch Verwendung dieser Anordnung ergibt sich eine geringe, nicht wünschenswerte äußere Strahlung, und die Notwendigkeit entfällt, zwei separate Feststoff-Strahlungsquellen zu verwenden, wie dies bei der herkömmlichen Anwendung von symmetrischen Ionisationskammern erforderlich ist. Andere Vorteile einer mit schwerem Wasserstoff behandelten Neonröhre sind ihre Verfügbarkeit, ihre relative Stabilität und G-eräuschf reihei t. Bei den geringen Potentialen, die in dem Detektorschaltkreis angewandt werden, wird sich die Neonröhre nie entladen, und ihre normale Lebensdauer ist lediglich von der Wirksamkeit der G-lasdichtungen abhängig, durch welche sich die Verbindungen zu den Elektroden erstrecken.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläuterte In der Zeichnung zeigen:

409816/076

Fig. 1 ein Schaltschema eines Detektors gemäss Erfindung, Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsformen gemäss Erfindung.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bildet eine Ionisationskammer 13, welche ein Americium 241 einer Radium 226-Strahlungsq.uelle enthält, einen Arm einer Brückenschaltung, und ein anderer Arm wird von einer Neonröhre 14 gebildet, die mit schwerem Wasserstoff behandelt worden ist. Die anderen beiden Arme der Brückenschaltung umfassen Widerstände R2, VR1 und R3, wobei die Teilung zwischen den Armen von einem variablen Abgriff 15 an dem Yifiderstand VR1 bestimmt wird, der zu einem ersten Eingang 16 eines FunktionsVerstärkers 17 eines linearen integrierten Kreises führt. Ein zweiter Eingang 18 dieses Verstärkers ist wirksam mit einem Anschluß zwischen der Ionisationskammer 13 und der Neonröhre 14 verbunden Der Verstärkerausgang 19 führt zu einem Relais RI₁A in der G-rundschaltung eines Transistors TR1 über einen Feldeffekttransistor FET 1.

Im Betrieb wird der Abgriff 15 am Widerstand VR1, der ein Kompensationswiderstand ist, eingestellt, um die Impedanzen der Ionisationskammer und der Neonröhre einander anzupassen. Unter normalen Bedingungen des Schaltkreises ist der Ausgang aus dem Funktionsverstärker sehr gering oder Null» Wenn Verbrennungsprodukte verursachen, daß in der Ionisationskammer ein geringerer Strom fließt, so daß ihre effektive

409816/0769

Impedanz herabgesetzt ist, wird ein Außer-Gleichgewichts signal empfangen und von dem Verstärker verstärkt. Das verstärkte Signal erregt das Relais RLA, welches den Schalter RLA1 schließt und verursacht, daß der Transistor TR1 leitet. Hierdurch leuchtet die Glühfarbenbirne L1 in dem Transistorkollektorkreis auf. Bei einer alternativen Anordnung (angezeigt in gestrichelten Linien) sind in diesem Kollektorkreis Licht emitierende Dioden 2o angeordnet. Das Relais kann Kontakte RLA 2 betätigen, die verwendet werden können, um ein akustisches Alarm- oder ein automatisches Feuerlöschsystem zu aktivieren. Ein monolithischer Spannungsregler 21 ist zwecks Unterdrückens von Einschaltstössen vorgesehen.

Fig. 2 zeigt in Schnittansicht eine Anordnung eines Rauchdetektors gemäss Erfindung. Das teilweise kugelförmige Detektorgehäuse umfaßt obere und untere Teile 1, 2, die aus gegossenen ABS hergestellt sein können. An dem oberen Teil 1 ist eine Abzweigdose 3 befestigt, durch welche elektrische Energie dem Gehäuse zugeführt wird. Ein Achtwege-Miniaturzapfen 5 und ein Sockel 4 der Art, die von der Firma Yarelco unter dem Warenzeichen "Yaricon" erhältlich sind, leiten Energie zu dem Detektor innerhalb des Gehäuses. Der Zapfen 5 ist in einer Mittelöffnung in einer Abdichtplatte 6 aufgenommen, an welcher die oberen und unteren Teile 1,2 befestigt sind. Das untere Teil 2 des Gehäuses ist einstückig mit einem ringförmigen Gestell 7 ausgebildet, das eine gedruckte Leiter-

409816/0769

platte 8 trägt, auf welcher der Detektorschaltkreis augeordnet ist. Der Schaltkreis ist mit einer Metallschutzkappe versehen, und die Ionisationskammer, die ein Metallgehäuse 1o aufweist, hängt von der Platte 8 herab. Ein Luftzugang zu der Ionisationskammer ist durch das affene untere Ende des unteren !Teiles 2 des G-ehäuses geschaffen= Eine entfernbare metallisierte Kollektorabdeckplatte 12 ist mit einstückigen Erstreckungen 12 des ringförmigen Gestelles 7 verbunden.

In lig. 3 ist eine andere ähnliche Anordnung des Detektors für Verbrennungsprodukte gezeigt. Das gegossene Gehäuse des Detektors ist in zwei teilweise kugelförmigen Abschnitten 21, 22 ausgebildet. Der obere Abschnitt 21 umgibt eine Armatur 24ι die elektrisch über eine Verbindungseinheit 25 mit dem Detektorschaltkreis 29 verbunden ist. Das Gehäuse 5o der Ionisationskammer ist unter der Anordnung 29 befestigt und der Atmosphäre über das offene untere Ende des unteren Abschnittes 22 des Gehäuses ausgesetzt. Eine entfernbare metallisierte Kollektorabdeckplatte 31 deckt dieses offene untere Ende teilweise ab.

Das Detektorgehäuse kann in jeder geeigneten Lage, vorzugsweise in einem Luftstrom angeordnet werden. Bei der Ausführungsform nach Pig. 2 sollte das Gehäuse sichtbar sein, wenn eine sichtbare Anzeige eines Alarmes gegeben ist.

409816/0769

Für diesen Zweck ist die Glühfarbenbirne (nicht gezeigt) ,
welche von dem Detektorschaltkreis betätigt wird, angeordnet, um die ringförmige Kante 6a der Abdichtplatte 6 zu erleuchten, wobei ein Lichtführungsweg verwendet wird° Alternativ können drei licht emittierende Dioden 2o um den unteren Abschnitt
des Gehäuses in Abstand voneinander angeordnet werden.
Der Detektor kann jedoch angeschlossen sein, um eine Alarmvorrichtung oder weitere Alarmvorrichtungen oder Feuerlöschsysteme außerhalb des Gehäuses zu betätigen.

Patentans prüche
409816/0769

Claims

Patentansprüche

1 .Il Verfahren zum Anzeigen von Verbrennungsprodukt en, dadurch gekennzeichnet, daß Luft einer Ionisationskammer zugeführt wird, in welcher ein Spalt zwischen ein Paar Elektroden einer radioaktiven Strahlung ausgesetzt wird, daß die elektrischen Eigenschaften der Ionisationskammer mit denjenigen einer abgedichteten Kammer verglichen werden, die ein Paar von in Abstand voneinander angeordneten Elektroden einschließt und mit einem Gemisch eines radioaktiven Ionisierungsgases und eines davon ionisierten Gases gefüllt ist.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen der Kammern in einer Brückenschaltung verglichen werden.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Gas_ schwerer Wasserstoff ist.
4«) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgedichtete Kammer mit ihren in Abstand voneinander angeordneten Elektroden und dem radioaktiven Ionisierungsgas und dem ionisierten Gas mittels einer Neonlampe geschaffen ist, welche mit 'schwerem Wasserstoff behandelt ist.

409816/0769

-1ο-
5.) Detektor für Verbrennungsprodukt, gekennzeichnet durch eine Ionisationskammer mit einem Paar in Abstand voneinander angeordneter Elektroden, die einen Spalt begrenzen, welchem Luft zugeführt wird, eine radioaktive Strahlungsquelle zum Ionisieren der Luft in dem Spalt, durch eine abgedichtete Kammer mit einem Paar in Abstand voneinander angeordneter Elektroden, welche mit einem Gemisch aua einem radioaktiven Ionisiergas und einem davon ionisierten Gas gefüllt ist und durch einen Detektorschaltkreis, der auf Differentialänderungen der elektrischen Eigenschaften der Kammer anspricht,,
60) Detektor nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Detektorschaltkreis eine Brückenschaltung zum Vergleichen der Impedanzen der Ionisationskammer und der abgedichteten Gaskammer einschließt₀
7.) Detektor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Gas schwerer Wasserstoff ist.
8.) Detektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die abgedichtete Kammer mit ihren in Abstand voneinander angeordneten Elektroden, radioaktivem Ionisierungsgas und ionisiertem Gas von einer Neonröhre gebildet ist, die mit schwerem Wasserstoff behandelt worden ist.

409816/0769

Leerseite