DE2434178C2 - Rauchmeldegerät nach dem Lichtstreuprinzip - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rauchmeldegerät nach dem Lichtstreuprinzip der durch den Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.

Bei einem aus der CH-PS 4 83 682 bekannten Rauchmeldegerät dieser Art sind die beiden durch eine Lampe und eine Fotozelle zur Verfügung gestellten Elemente in zwei sich rechtwinklig im Zentrum des Dunkelraumes schneidenden Achsen angeordnet, wobei längs dieser Achsen Wandungsteile des Gehäuses so angeordnet und ausgebildet sind, daß die Lichtstrahlen der Lampe gegen die Fotozelle normal abgeschirmt sind bei gleichzeitiger Bereitstellung eines außerhalb der optischen Achse in einer Ecke des Dunkelraumes ausgebildeten Totraumes, in dem eine ein gasförmiges Reaktionsmittel, wie Ammoniak, abgebende Substanz angeordnet ist, womit dieses bekannte Rauchmeldegerät außer für die Meldung von Rauch auch noch für eine Meldung von- Halogenwasserstoffdämpfen benutzt werden kann. Für diese Meldung wird dabei alles im Zentrum des Dunkelraumes auftretende Streulicht für eine Änderung des Fotozellenstromes und damit für eine Auswertung durch eine an die Fotozelle angeschlossene elektrische Schaltung zur Auslösung einer Alarmgabe erfaßt, wenn ein bestimmter kritischer Meldewert erreicht ist Die Mitwirkung der ein gasförmiges Reaktionsmittel abgebenden Substanz an der Erzeugung von Streulicht im Zentrum des Dunkelraumes bei der Anwesenheit von Halogenwasserstoffen in der mit dem Rauchmeldegerät überwachten Raumluft wird dabei so erklärt, daß der Halogenwasserstoff, wie Salzsäuregas, mit dem innerhalb des Dunkelraumes unter einem bestimmten Teildruck stehenden Reaktionsmittel, wie Ammoniak, einen Schwebstoffnebel bildet der in gleicher Weise wie Rauch eine Streuung der Lichtstrahlen bewirkt Die mit diesem bekannten Rauchmeldegerät erreichbare Nachweisempfindlichkeit ist dabei hauptsächlich abhängig von der Größe des Dunkelraumes, die maßgeblich von der gegenüber der optischen Achse versetzten Anordnung der Lampe und der Fotozelle in den beiden sich im Zentrum des Dunkelraumes kreuzenden Achsen sowie der dafür durch die Ausbildung des Gehäuses bereits gestellten gegenseitigen Abschirmung beeinflußt wird, sowie weiterhin von der Ansprechempfindlichkeit der mit der Fotozelle verbundenen elektrischen Schaltung, die in der Regel als Verstärker- und Schwellenwertdetektor-Schaltung ausgebildet ist Bei diesem bekannten Rauchmeldegerät wird die Größe des Dunkelraumes daneben um den Teilraum vergrößert der für die Anordnung der ein gasförmiges Reaktionsmittel abgebenden Substanz vorgesehen ist, wobei bezüglich dieses Teilraumes gleichzeitig ein bestimmtes anteiliges Verhältnis eingehalten werden muß, damit sich in dem Dunkelraum ein für die Bildung des Schwebstoffnebels bei Anwesenheit von Halogenwasserstoffen in der überwachten Raumluft benötigter und dabei hinsichtlich seiner oberen Grenze kritischer Teildruck des Reaktionsmittels einstellt Weil diese Substanz zur Beibehaltung einer vorbestimmten Nachweisempfindlichkeit des Rauchmeldegerätes öfters erneuert werden muß, sind dafür auch aufwendigere Vorkehrungen in der Ausführung des Gerätes zu treffen, damit zumindest der Dunkelraum nach jeder Erneuerung gegen einfallendes Außenlicht völlig abgeschirmt ist.

Aus der DE-OS 23 58 449 ist ein gattungsähnliches Rauchmeldegerät bekannt, bei dem innerhalb zweier gegeneinander abgeschirmter Meßkammern eines Dunkelraumes zwei Fotozellen einer gemeinsamen Lichtquelle im wesentlichen gegenüberliegend so angeordnet sind, daß die eine Fotozelle ständig von den mittels eines Spektralfilters optisch gebündelten Lichtstrahlen der Lichtquelle beaufschlagt wird, während die andere Fotozelle über eine ihr vorgeschaltete und aus Wandvorsprüngen gebildete optische Blende nur von den durch einströmenden Rauch gestreuten Lichtstrahlen erreicht werden kann. Durch die Verdoppelung der Fotozellen wird bei diesen Rauchmeldegeräten jedoch eine entsprechend kompliziertere und die Herstellungskosten des Gerätes erheblich verteuernde elektrische Schaltung benötigt, um eine genügende Nachweisempfindlichkeit zu erhalten. Die Nachweisempfindlichkeit ist dabei im übrigen in hohem Maße davon abhängig, mit welchem Wirkungsgrad die Lichtstrahlen durch den einer ständigen Verschmutzungsgefahr durch in den Dunkelraum über die Raucheinlaßöffnungen eindringenden Staub unterliegenden Spektralfilter optisch gebündelt werden können, so daß zur Beibehaltung

einer gewünschten Nachweisempfindlichkeit des Gerätes der Spektralfilter periodisch gesäubert werden muß.

Bei einem weiteren gattungsähnüchen Rauchmeldegerät gemäß der FR-PS 21 89 801 sind eine mit einer Vorsatzlinse versehene Fotozelle und eine ebenfalls mit einer Vorsatzlinse versehene Lichtquelle längs zweier sich im Zentrum eines Dunkelraumes kreuzender Achsen angeordnet, und an der Kreuzungsstelle dieser Achsen ist eine zwischen den beiden Elementen vorgesehene Abschirmplatte mit einem so dimensionierten Durrhtrittsfenster versehen, daß die von der Linse der Lichtquelle gebündelten Lichtstrahlen die Fotozelle weder direkt noch als Folge einer Reflektion durch die Wände des Dunkelraumes indirekt erreichen können und daher eine Änderung des Fotozellenstromes nur dann stattfindet, wenn die Lichtstrahlen durch einströmenden Rauch eine Streuung erfahren. Die Nachweisempfindlichkeit dieses Rauchmeldegerätes ist ebenfalls in hohem Maße von der mittels der einer ständigen Verschmutzungsgefahr durch eindringenden Staub unterliegenden Linsen erreichten optischen Bündelung der Lichtstrahlen abhängig, so daß die Linsen zur Beibehaltung einer gewünschten Nachweisempfindlichkeit des Gerätes periodisch gesäubert werden müssen. Durch die Linsen werden außerdem die Herstellungskosten des Gerätes verteuert.

Die Erfindung, wie sie in dem Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, ein Rauchmeldegerät der angegebenen Gattung so auszubilden, daß es unter Bereitstellung einer kleinen Baugröße mit *o niedrigen Herstellungskosten an der Decke eines damit für eine Rauchmeldung überwachten Raumes eine hohe Nachweisempfindlichkeit gegenüber weißem Rauch aufweist.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß durch das Vorsehen der Abschirmplatte zwischen den beiden Elementen eine hohe Nachweisempfindlichkeit gegenüber weißem Rauch mit einer verhältnismäßig kleinen Baugröße des Gerätes im wesentlichen dadurch erhalten wird, daß der to Teilbereich des Dunkelraumes auf der für tue Befestigung des Gerätes an der Decke des damit zu überwachenden Raumes vorgesehenen Seite der optischen Achse zur Anordnung aller Geräteteile optimal genutzt werden kann, während die andere Seite der optischen Achse ausschließlich für die Rauchmeldung ebenso optimal genutzt wird. Dabei wird mit der senkrecht nach unten ausgerichteten und deshalb mit der optischen Achse rechtwinklig gekreuzten Anordnung der Abschirmplatte eine so feinstufige Abschirmung des lichtempfindlichen Elements selbst gegenüber durch die Wände des Dunkelraumes evtl. reflektiertem Licht erreicht, daß bereits minimale Rauchanteile in der überwachten Raumluft ein sofortiges Streulicht erzeugen, wobei durch in den Dunkelraum über die Raucheinlaßöffnungen evtl. eindringenden Staub noch auslösbare Falschmeldungen damit verhindert werden, daß sich an dem für die gegenseitige Abschirmung der beiden Elemente maßgeblichen unteren Ende der Abschirmplatte unter Beeinflussung auch der in dem Dunkelraum vorherrschenden Konvektionsströmung kein Staub ablagern kann. Die Nachweisempfindlichkeit des Gerätes läßt sich im übrigen noch dadurch weiter verbessern, wenn die mit der Abschirmplatte erreichte gegenseitige Abschirmung der beiden Elemente mit den Ausbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 verfeinert wird, wobei mit dieser keinesfalls zu einer Vergrößerung der Geräte beitragenden und auch keine nennenswerte Erhöhung der Herstellungskosten des Gerätes ergebenden erweiterten Abschirmung hauptsächlich eine optimalere Nutzung des durch den Labyrinthgang gegen einfallendes Außenlicht abgeschirmten Dunkelraumes für die Erfassung der durch einströmenden Rauch vor dem lichtempfangenden Element gestreuten Lichtstrahlen bezweckt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt des Rauchmeldegerätes,

F i g. 2 eine Draufsicht auf das an einer gemeinsamen Montageplatte befestigte optische System des Rauchmeldegerätes gemäß F i g. 1,

Fig.3 eine Schnittansicht des optischen Systems gemäß F i g. 2 und

F i g. 4 und 5 eine entsprechende Schnittansicht und eine Draufsicht des optischen Systems hauptsächlich zur Darstellung der bezüglich der Lichtstrahlen des einen Elements bestehenden Abschirmung des anderen Elements.

Das Rauchmeldegerät weist im Querschnitt kreisförmiges Gehäuse mit einem oberen Deckel 1 und einem unteren Deckel 2 auf und ist mittels einer Grundplatte 3 für eine Befestigung an der Decke eines Raumes ausgebildet, der mit dem Gerät auf die Anwesenheit von Rauch überwacht werden soll. Die beiden Gehäuseteile 1, 2 und die Grundplatte 3 sind aus einem Kunstharz bestehende Formteile, die so ausgebildet sind, daß die beiden Deckel 1 und 2 einen Dunkelraum 4 ergeben, der gegen einfallendes Außenlicht durch einen umfangsseitigen Labyrinthgang 5 abgeschirmt ist und über untere Raucheinlaßöffnungen 6 eine Verbindung mit der überwachten Raumluft hat. An dem Boden des oberen Deckels 1 ist eine Montageplatte 7 für ein in dem Dunkelraüm 4 angeordnetes optisches System befestigt, das aus einem lichtausstrahlenden Element 8 und einem lichtempfangenden Element 9 besteht, die mit einer im wesentlichen horizontalen Lichtstrahlrichtung einander gegenüberliegend und gegenüber der optischen Achse versetzt sowie gegeneinander abgeschirmt so angeordnet sind, daß nur die in der Lichtstrahlrichtung vor dem lichtempfangenden Element 9 durch einströmenden Rauch gestreuten Lichtstrahlen dieses Element für eine Rauchmeldung erreichen. Das Element 8 ist beispielsweise eine Diode, für die ein Stromanschluß mittels einer Klemme 10 vorgesehen ist, und das Element 9 ist beispielsweise eine Fotozelle, an die eine übliche Verstärker- und Schwellenwertdetektor-Schaltung angeschlossen ist, so daß bei anwesendem Rauch in dem Dunkelraum 4 jede durch das dadurch erzeugte Streulicht bewirkte Änderung des Fotozellenstromes für eine Alarmgabe verwendet werden kann.

Die Montageplatte 7 bildet für das optische System des Rauchmeldegerätes eine gemeinsame horizontale Bezugsebene, über welche die beiden Elemente 8 und 9 senkrecht nach unten in der kleinstmöglichen Erhebung unterschiedlich weit vorstehen, so daß bezüglich der optischen Achse 11 eine versetzte Anordnung erhalten wird. Zwischen den beiden Elementen 8 und 9 ist eine sich senkrecht nach unten erstreckende Abschirmplatte 12 und auf der Seite des lichtausstrahlenden Elements 8 eine weitere Abschirmplatte 13 angeordnet, die sich ebenfalls senkrecht nach unten erstreckt und einen U-förmigen Querschnitt aufweist. An dem unteren Ende der Abschirmplatte 12 sind zwei bezüglich der optischen Achse 11 zueinander versetzte Abschirmkanten 14 und 15 in einer wiederum kleinstmöglichen Erhebung über

der Montageplatte 7 so ausgebildet, daß im Zusammenwirken mit einer in dem Steg der weiteren Abschirmplatte 13 ausgebildeten Lochblende 16 die Lichtstrahlen A, B und C erhalten werden, die alle bezüglich des lichtempfangenden Elements 9 so ausgerichtet sind, daß sie dessen senkrecht zu der optischen Achse 11 ausgerichtete Auftrefffläche 17 nur dann für eine Rauchmeldung erreichen können, wenn sie vor dieser Auf tref ff lache 17 durch einströmenden Rauch gestreut werden. Das lichtausstrahlende Element 8 ist dabei gleichzeitig zwischen den beiden Flanschen der an ihrem unteren Ende noch durch eine Einbauplatte 18 über ein Gummipolster 19 abgedeckten weiteren Abschirmplatte 13 so angeordnet, daß auch die Lichtstrahlen D die Auftrefffläche 17 des lichtempfangenden Elements 9 nur dann erreichen können, wenn sie durch einströmenden Rauch vor dieser Auftrefffläche gestreut werden, wobei diese Lichtstrahlen D ebenso wie die Lichtstrahlen A durch die Lochblende 16 der weiteren Abschirmplatte 13 normal gegen die Innenwände des Dunkelraumes 4 ausgerichtet werden und durch die Abschirmkanten 14 und 15 der Abschirmplatte 12 eine Einengung auf die Ausrichtung der Lichtstrahlen B und C erfahren, womit bereits ein minimaler Rauchanteil in der überwachten Raumluft ausreicht, als Folge einer Streuung des zu der Auftrefffläche 17 nächstgelegenen Lichtstrahls B eine für eine Alarmgabe verwendete Änderung des Fotozellenstromes zu bewirken. Dieses sofortige Ansprechen des Hchtempfangenden Elements 9 auf bereits minimale Rauchbeimengungen in der mit dem Gerät überwachten

ίο Raumluft wird dabei auch durch die Tatsache begünstigt, daß die über die unten angeordneten Raucheinlaßöffnungen 6 in den Dunkelraum 4 einströmende Raumluft als Folge einer natürlichen Konvektionsströmung innerhalb des Dunkelraumes ständig von unten nach oben strömt und damit wie die Auftrefffläche 17 senkrecht zu der optischen Achse 11 ausgerichtet ist, so daß die mit dem Labyrinthgang 5 gegenüber einfallendem Außenlicht erreichte und in der Nähe der beiden Elemente 8 und 9 durch weitere Gummipolster ähnlich dem Gummipolster 19 ergänzte Dunkelheit des Dunkelraumes 4 zum Erfassen jedes auch noch so minimalen Streulichts optimal genutzt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rauchmeldegerät nach dem Lichtstreuprinzip, mit einem linsenfreien optischen Syslem, das in einem durch einen Labyrinthgang gegen einfallendes Außenlicht abgeschirmten Dunkelraum eines mit Raucheinlaßöffnungen versehenen Gehäuses angeordnet ist und aus einem lichtausstrahlenden Element und einem lichtempfangenden Element besteht, die in einer gegenüber der optischen Achse versetzten und gegeneinander abgeschirmten Anordnung so vorgesehen sind, daß nur die in der Lichtstrahlrichtung vor dem lichtempfangenden Element durch einströmenden Rauch gestreuten Lichtstrahlen dieses Element für eine Rauchmeldung erreichen, dadurch gekennzeichnet, daß bei unten angeordneten Raucheinlaßöffnungen (6) die beiden Elemente (8,9) des optischen Systems mit einer im wesentlichen horizontalen Lichtstrahlrichtung einander gegenüberliegend angeordnet sind, und daß zwischen den beiden Elementen (8,9) eine sich senkrecht nach unten erstreckende, die Lichtstrahlen (A, B, Q D) des einen Elements (8) normal abschirmende Abschirmplatte (12) vorgesehen ist

2. Rauchmeldegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abschirmplatte (12) und dem lichtausstrahlenden Element (8) eine weitere Abschirmplatte (13) angeordnet ist, die eine in der optischen Achse (11) ausgebildete Lochblende (16) aufweist.

3. Rauchmeldegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unteren Ende der einen Abschirmplatte (12) zwei bezüglich der optischen Achse (11) zueinander versetzte Abschirmkanten (14,15) ausgebildet sind.

4. Rauchmeldegerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Abschirmplatte (13) einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt für eine Anordnung des lichtausstrahlenden Elements (8) zwischen den beiden Flanschen «o und für eine Ausbildung der Lochblende (16) in dem Steg aufweist und daß das untere Ende der Abschirmplatte (13) durch ein zu einer gemeinsamen Montageplatte (7) des optischen Systems paralleles Gummipolster (19) abgedeckt ist