DE2516860C2 - Rauchfühler - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Rauehfühler, der nach dem Ionisationsprinzip arbeitet, bestehend a'is einer
ersten topfförmigen Elektrode mit Lufteinlässen, einer innerhalb der ersten Elektrode angeordneten zweiten
Elektrode, einer in den Raum zwischen der ersten und der zweiten Elektrode strahlenden radioaktiven Strahlungsquelle und einer Anordnung, um die Auswirkungen
mit hoher Geschwindigkeit eindringender Luftströme auf den Stromfluß zwischen der ersten Elektrode und
der zweiten Elektrode abzuschwächen.
Bei einem bekannten Rauehfühler der beschriebenen Gattung (vgl. das JA-GM 42 549/73) besteht die
Anordnung, um die Auswirkungen von mit hoher Geschwindigkeit eindringenden Luftströmen auf den
Stromfluß zwischen den Elektroden abzuschwächen, aus mehreren sternförmig angeordneten, vertikal
stehenden Platten. Dabei sind die Lufteinlässe in der ersten topfförmigen Elektrode nur in dem Bereich
angeordnet in dem sich innerhalb der ersten Elektrode die sternförmig angeordneten Platten befinden. Diese
unterteilen den Raum zwischen den beiden Elektroden in mehrere Teilräume, die gleichzeitig von einer
gemeinsamen radioaktiven Strahlungsquelle mit Ionen versorgt werden. Dadurch soll verhindert werden, daß
die im Zwischenraum zwischen den beiden Elektroden befindliche Luft beispielsweise durch einen plötzlichen
Luftstrom hoher Geschwindigkeit vollständig aus dem Elektrodenzwischenraum herausgeblasen wird, sondern
allenfalls nur jeweils einer der Teilräume von einem solchen Luftstrom beeinflußt wird. Mit dieser bekannten
Anordnung lassen sich zwar von Luftströmen herrührende Störungen des Stromfhisses zwischen den
Elektroden weitgehend vermeiden, nachteilig ist jedoch, daß aufgrund der Aufteilung des Elektrodenzwischenraumes jeweils nur einer der Teilräume zum Nachweis
von Rauch genutzt wird, so daß die Empfindlichkeit des Rauchfühlers insgesamt herabgesetzt ist Eine Kondensation von Feuchtigkeit, d. h. Taubildung innerhalb des
Rauchfühlers, insbesondere in der Nähe bzw. an der radioaktiven Strahlungsquelle, die zu einer empfindlichen Störung des Stromflusses zwischen den Elektroden
und damit zu falsch2η Meßwerten führt, wird bei dieser
bekannten Anordnung nicht verhindert Dies gilt auch für einen weiteren bekannten Rauehfühler (vgl. die
US-PS 37 31 093), bei dem zur Minderung des Einflusses von Luftströmungen ein äußeres, die erste Elektrode
umgebendes doppelwandiges Gehäuse mit in unterschiedlichen Höhen befindlichen Lufteinlässen vorgesehen ist, so daß der Luftstrom vor Erreichen der ersten
Elektrode bereits abgelenkt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rauehfühler der eingangs beschriebenen Gattung so
auszugestalten und weiterzubilden, daß Taubildung innerhalb des Rauchfühlers, insbesondere in der Nähe
oder an der radioaktiven Strahlungsquelle, weitgehend vermieden wird.
a) daß der Innenraum der ersten Elektrode durch die zweite Elektrode in eine erste Kammer und eine
zweite Kammer unterteilt ist,
b) daß die zweite Elektrode mit Luftdurchlaßöffnun-
gen versehen ist,
c) daß die Lufteinlässe der ersten Elektrode im Bereich der ersten Kammer angeordnet sincl,
d) daß die radioaktive Strahlungsquelle so angeordnet ist, daß sie nur in die zweite Kammer strahlt, und
e) daß die Anordnung, um die Auswirkungen mit hoher Geschwindigkeit eindringender Luftströme
auf den Stromfluß der ersten Elektrode und der zweiter. Elektrode abzuschwächen, in der ersten
Kammer als Ablenk- und Wärmeentzugseinrichtung ausgebildet ist
Durch die in der ersten, d. h. bei der in der Praxis zu
bevorzugenden Anordnung oberen Kammer vorgesehene Anordnung zur Abschwächung der Auswirkungen
von mit hoher Geschwindigkeit eindringenden Luftströmen auf den Stromfluß zwischen den Elektroden wird
ein in diese erste Kammer eintretender Luftstrom nach unten abgelenkt, so daß die Geschwindigkeit des
Luftstroms herabgesetzt wird. Außerdem wird die Temperatur der Metallteile des Rauchfühlers, insbesondere
der zweiten Elektrode, die die radioaktive Strahlungsquelle trägt, an die Temperatur des eintretenden
Luftstroms angeglichen, so daß eine Taubildung in der zweiten Kammer, d. h. im Raum zwischen der ersten
und der zweiten Elektrode, in dem die Messung erfolgt, wirksam verhindert wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Rauchfühlers ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Rauchfühler eignet sich ohne weiteres auch zum Einbau in der Nähe von Küchen und
Baderäumen, in denen oft sehr feuchte Luftströme entstehen. Beim Einsatz an derartigen Stellen kann ein
derartiger erfindungsgemäßer Rauchfühler als zuverlässiger Brandwächter eingesetzt werden, ohne daß
Betriebsstörungen zu befürchten sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführangsbeispiele darstellenden Zeichnung
näher erläutert; es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausfüh- *o
rungsbeispiel eines Rauchfühlers,
F i g. 2a eine Seitenansicht der ersten Elektrode des Rauchfühlers nach F i g. 1,
Fig.2b eine abgeänderte Ausführungsform des Gegenstandes nach F i g. 2a, *5
F i g. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rauchfühlers,
F i g. 4a einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel
eines Rauchfühlers,
F i g. 4b eine perspektivische Darstellung der zweiten >
<> Elektrode des Rauchfühlers nach F i g. 4a,
Fig.4c eine abgeänderte Ausführungsform des
Gegenstandes nach F i g. 4b,
F i g. 5a einen Längsschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel
eines Rauchfühlers,
F i g. 5b die zweite Elektrode aus dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5a in perspektivischer Darstellung,
F i g. 6a bis 6e perspektivische Ansichten verschiedener Ausführangsbeispiele der zweiten Elektrode bei
einem Rauchfühler, &o
F i g. 7 ein Diagramm zur Darstellung der Auswirkungen vergleichsweise starker Luftströme auf den
lonenslromfluß in einem Rauchfühler,
Fig.8 ein Diagramm zur Darstellung der Empfindlichkeit
verschiedener Rauchfühler mit und ohne "
Anordnungen zur Ahschwächung des einkommenden Luftstroms.
F i g. 9a eine Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeispiels eines Rauchfühlers im Teilschnitt und
Fig,9b und 9c Längsschnitte durch Abwandlungen
des in F i g, 9a dargestellten Ausfflhrungsbejspiels,
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Rauchfühler eine topfförmige erste Elektrode
10 die als Außenelektrode ausgeführt ist Der Innenraum der topfförmigen ersten Elektrode 10 ist
durch eine zweite Elektrode 11, die quer durch die topfförmige erste Elektrode 10 hindurchgeht, in eine
obere erste Kammer 10a und eine untere zweite Kammer 10Z> unterteilt Die erste Elektrode 10 besitzt in
ihrer die erste Kammer 10a umgebenden Wandung im wesentlichen gleichmäßig verteilte Lufteinlässe 10c; die
zweite Elektrode 11 besitzt Luftdurchlaßöffnungen 11a. Die erste Elektrode 10 und die zweite Elektrode 11 sind
durch einen Isolator 116 voneinander isoliert Die erste
Elektrode 10 ist an ihrer Oberseite durch ein Tragteil 12 verschlossen, das einerseits der Befestigung des
Rauchfühlers dient, z. B. an einer Decke 13, das andererseits einen Pol 12a aufbist, der zur zweiten
Elektrode 11 hinweist Durch den Po! 12a werden in die
erste Kammer 10a durch die Lufteinlässe 10c eintretende Luftströme in Wirbelbewegungen versetzt Mit
anderen Worten veranlaßt der Pol 12a die in die erste Kammer 10a eintretenden Luftströme dazu, längere
Zeit in der ersten Kammer 10a zu verweilen. Dadurch kann die zweite Elektrode 11, die aus Metall besteht, den
Luftströmen Wärme entnehmen, so daß ihre Temperatur auf einen Wert ansteigt der nahe dem Wert der
Temperatur der Luftströme liegt Gleichzeitig treten die durch den Pol 12a verwirbelten Luftströme mit
verminderter Strömungsgeschwindigkeit durch die Luftdurchlaßöffnungen 11a in die zweite Kammer 10ö
ein. Eine radioaktive Strahlungsquelle RI, die an der Spitze des Poles 12a oder an der querliegenden zweiten
Elektrode 11 an einer der Spitze des Poles 12a entsprechenden Stelle angeordnet ist und beispielsweise
aus Am241 oder anderen Isotopen besteht, ergibt einen
Ionenstromfluß, der sich in der zweiten Kammer 106 verteilt Durch diese Konstruktion wird der Ionenstrom-
*.iuß durch die durch die Luftdurchlaßöffnungen 11a mit
verminderter Strömungsgeschwindigkeit eintretenden Luftströme niemals so weit gestört, daß Betriebsstörungen
oder Fehlanzeigen des Rauchfühlers eintreten können.
In den F i g. 2a und 2b sind zwei Ausführangsbeispiele der topfförmigen ersten Elektrode 10 dargestellt, die
beispielsweise aus einem dünnen Metallblech tiefgezogen werden können. Wenn auch bei den dargestellten
Ausführungsbeispielen die Lufteinlässe 10c oval sind und beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2a in einer
Reihe, beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2b verseht
angeordnet sind, so lassen sich naturgemäß verschiedene Formen und Anordnungen je nach Wahl
treffen. Die Fläche X für die Anordnung der Lufteinlässe 10c ist groß genug, um ausreichend Luft
eintreten zu lassen, so daß eine ausreichend hohe Empfindlichkeit gewährleistet wird. In den Bereichen Y\
und K2 ist die erste Elektrode 10 innen seitlich gegenüber der Außenseite verkleidet.
Wesentlich ist vor allem, daß den eintretenden Luftströmen wirksam Wärme entzogen wird, während
sie innerhalb der ersten Kammer 10a in direktem Kontakt mit den beiden Elektroden 10 und 11 verwirbelt
werden; es wird dabei ein Wärmeentzug erzielt, der wesentlich intensiver ist als bei Rauchfühlern, die an der
Außenseite einer der ersten Elektrode 10 entsprechenden Außenelektrode befindliche Anordnungen aufwei-
sen, um die Geschwindigkeit der eintreffenden Luftströme
herabzusetzen. Bei einem Rauchfühler schlägt sich eventuell auftretender Tau an den Wandungen, welche
die erste Kammer 10a umgeben, nieder, so daß Luftströme mit entsprechend verminderter relativer
Feuchtigkeit in die zweite Kammer 106 eintreten. Da durch Wärmeleitung die Wandungen der zweiten
Kammer 106, insbesondere die radioaktive Strahlungsquelle RI, die mit der zweiten Elektrode 11 in Kontakt
steht, auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden, die nahe der Temperatur der in die zweite Kammer 106
eintretenden Luftströme liegt, läßt sich eine Taubildung in der zweiten Kammer 106 wirksam verhindern.
Während daher ein Tauniederschlag an den Wandungen der zweiten Kammer 106, d.h. der eigentlichen
Meßkammer, wirksam verhindert wird, gehören die Wandungen der ersten Kammer 10a, in welcher Tau
entstehen kann, zu einem Bereich, der für das Aufspüren
von Rauch irrelevant ist, so daß dieser Tau in der ersten Kammer 10a keinen nachteiligen Einfluß auf die
einwandfreie Funktion des Rauchfühlers hat. Dieser Rauchfühler wird, wie dies allgemein üblich is'., mit
einem Element mit hohen Widerstand oder einer weiteren geschlossenen Ionisationskammer von vergleichsweise
hoher Impedanz als Referenzkammer in Reihe geschaltet, so da3 bei einer Veränderung der
Impedanz der zweiten Kammer 106 beim Eindringen von Rauch ein Teil einer angelegten Spannung
verändert wird, um einen entsprechenden Ausgang zu erzeugen. In der Praxis wird beispielsweise eine jn
Spannung von 17 V angelegt und eine Teilspannung von
7 V vorgegeben.
In den Fig.3, 4a und 5a sind Ausführungsbeispiele
von Rauchfühlern dargestellt, bei denen die vorgenannte geschlossene Ionisationskammer innerhalb der
topfförmigen ersten Elektrode 10 angeordnet ist. Diese geschlossene Ionisationskammer wird von einer dritten
Elektrode 14 begrenzt, die mit der zweiten Elektrode 11. welche als Zwischenelektrode dient, gekuppelt ist, so
daß sie innerhalb der ersten Kammer 10a angeordnet ist, während eine innere Elektrode 15 innerhalb der
geschlossenen Ionisationskammer eingesetzt ist. Da die dritte Elektrode 14 aus Metall besteht, besitzt sie eine
hohe Wärmeleitfähigkeit und kann auch zu einer starken Taubildung beitragen, so daß sie mithilft, die
Taubildung in der zweiten Kammer 106 zu verhindern.
Der beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 zwischen der ersten Elektrode 10 und der zweiten
Elektrode Il ausgebildete Spalt wirkt als Luftdurchlaßöffiiung
11 a zur zweiten Kammer 106; die Luftdurchlaß- so
öffnungen 11a können in der zweiten Elektrode 11 aber
auf verschiedene Weise ausgebildet und angeordnet werden, wie dies in den F i g. 4a, 4b, 5b und 6a bis 6e
dargestellt ist Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4b besitzt die zweite Elektrode 11 auf einem Innenkreis
gleichmäßig verteilte kreisrunde Luftdurchlaßöffnungen lla. Die Elektrode 11 gemäß Fig.4c besitzt am
Rand Aussparungen als Luftdurchlaßöffnungen lla. Um
außerdem die Luftströme in der ersten Kammer 10a wirksam ablenken und durcheinanderwirbeln zu können,
ist bei den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 5b und 6e die Elektrode 11 mit einem hochgebördeiten
Rand lic versehen. Bei den Ausführungsbeispielen gernäß F i g. 6a bis 6d sind neben den entsprechenden
Luftdurchlaßöffnungen lla Leitbleche lldin verschie- b5
denen Ausführungen vorgesehen. Bei einer senkrechten Anordnung der Leitbleche Wd zur Ebene der
Luftdurchiaßöffnungen 11a, wie dies in den F i g. 6a und
6c dargestellt ist, werden von außen eintretende Luftströme in die erste Kammer 10a abgelenkt. Bei dem
Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6d liegen die Leitbleche lic/ in einem spitzen Winkel zur Ebene ihrer
zugeordneten Luftdurchlaööffnungen Ha, so daß ein Teil der in der ersten Kammer 10a eindringenden
Luftströme in die zweite Kammer 106 geführt wird. Infolgedessen wird eine Erhöhung der Empfindlichkeit
erreicht. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6b verschließen die kuppeiförmigen Leitbleche Wd praktisch
die ihnen zugeordneten Luftdurchlaßöffnungen Ua auf der Seite der einkommenden Luftströme,
während die gegenüberliegenden Luftdurchlaßöffnungen lla durch die Leitbleche Wd praktisch nicht
verschlossen werden. Dies bedeutet, daß durch die Luftdurchlaßöffnungen lic auf der einen Seite des
Rauchfühlers eintretende Luftströme gezwungen werden, eine gewisse Zeitspanne in der ersten Kammer 10a
zu verweilen, bevor sie in die zweite Kammer 106 abgeleitet werden.
Die in den Fig. 3, 4a und 5a dargestellten Ausführungsbeispicle besitzen an der der dritten
Elektrode 14, die gegen das Einbringen von Luft abgedichtet ist, zugewandten Seite der zweiten
Elektrode 11 eine Halterung für eine radioaktive Strahlungsquelle RI, die in eine geschlossene Ionisationskammer
14a strahlt, während eine zweite darunter angeordnete radioaktive Strahlungsquelle Rl durch eine
mittlere Bohrung !leder zweiten Elektrode 11 in die
zweite Kammer 106des Rauchfühlers strahlt.
Der hochgebördelte Rand Ucder zweiten Elektrode
11 gemäß den F i g. 5b und 6e kann die Lufteinlässe 10c in der ersten Elektrode 10 für den Eintritt der Luft
teilweise überlappen. Gleichfalls kann bei Elektroden 11
ohne hochgebördelten Rand die Kante gegenüber den Lufteinlässen 10c entsprechend gelegt werden. Dies ist
möglich wegen der Senkung des Temperaturunterschiedes zwischen den eintretenden Luftströmen und den
kälteren metallischen Teilen des Rauchfühlers auf einen Wert, der nicht mehr zur Taubildung ausreicht. Die
Luftströme bleiben lange in der ersten Kammer 10a, so daß die Metallteile, deren Temperatur der Temperatur
der Luftströme genähert wurde, keine nennenswerte Taubildung zulassen. Selbst wenn daher ein Teil der
eintretenden Luftströme direkt in die zweite Kammer 106 einströmt, läßt sich die Taubildung in der zweiten
Kammer 106 ohne weiteres verhindern, da eine Vermischung mit in der ersten Kammer 10a entfeuchteter
Luft stattfindet Der Anteil der direkt in die zweite Kammer 106 einströmenden Luft kann entspre hend
dem zu erwartenden relativen Feuchtigkeitsgehalt der Luft verändert werden. Man erkennt, daß Störungen des
lonenstromflusses durch eintretende Luftströme wirksam herabgesetzt werden, so daß Schwankungen der
Meßspannung wirksam ausgeschlossen werden.
Wie die Kurven in F i g. 7 zeigen, ist die Impedanzveränderung unterschiedlich und hängt jeweils von den
eintretenden Luftströmen ab, selbst wenn die verschiedenen Luftströme mit gleicher Luftgeschwindigkeit
eintreffen.
F i g. 8 zeigt drei Kurven der Ansprechzeit bei bekannten Rauchfühlern einerseits und bei einem
erfindungsgemäßen Rauchfühler andererseits. Den diesen Kurven zugrundeliegenden Versuchen liegt die
Erkenntnis zugrunde, daß bei einem Feuer entstehende Luftströme meistens eine Luftgeschwindigkeit von etwa
25 cm/sec hat Es wurde die Ansprechzeit der verschiedenen Rauchfühler vom Eintreffen des Rauches
an den Lufteinlässen des Rauchfühlers bis zur Abgabe eines entsprechenden Alarmsignals getestet, wobei die
den Rauch mit sich führenden Luftströme wie bei einem Feuer erzeugt wurden und mit verschiedenen Luftgeschwindigkeiten
den Rauchfühlern zugeleitet wurde.
Bei einem Rauchfühler mit offener Ionisationskammer (entsprechend der unteren Kammer iOb) mit
Lu.'.w'inlässen, durch die die eintretende Luft direkt in
den Raum zwischen den Elektroden einströmen kann, ergibt sich eine im wesentlichen gleichmäßige An-Sprechzeit
von 5 see bei Luftströmen mit einer Luftgeschwindigkeit von 5 cm/sec bis 25 cm/sec, wie
dies in der unteren Kurve der F i g. 8 dargestellt ist. Dies bedeutet, daß ein derartiger Rauchfühler auch bei
leichten Luftströmen hochempfindlich ist.
Bei einem eingangs beschriebenen Rauchfühler mit umgebendem, mit schlitzförmigen Lufteinlässen versehenem
Gehäuse, bei dem Luftströmen ein vergleichsweise starker Widerstand entgegengesetzt wird, ist die
Ansprechzeit bei leichten Luftströmen von etwa 5 cm/sec bis 25 cm/sec wesentlich länger als bei dem
vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel, wie dies die obere Kurve der Fig.8 zeigt. Die Ansprechempfindlichkeit
eines erfindungsgemäßen Rauchfühlers zeigt die mittlere Kurve. Wenn auch bei diesem Rauchfühler bei
sehr leichten Luftströmen unter 20 cm/sec die Ansprechzeit vergleichsweise groß ist wie bei dem
vorgenannten bekannten Rauchfühler mit Dämpfungsorganen für die eintretenden Luftströme, so läßt sich bei
diesem Rauchfühler bei Luftströmen mit Luftgeschwindigneiten
über 25 cm/sec entsprechend der Luftgeschwindigkeit bei Bränden doch praktisch die gleiche
Ansprechzeit erreichen, wie bei einem Rauchfühler ohne jegliche Dämpfungsorgane für die Luftströme.
Es sei darauf hingewiesen, daß die in Fig.8 dargestellten Kurven die Resultate von Versuchen
darstellen, bei denen die Beziehungen zwischen der Ansprechzeit und der Luftgeschwindigkeit geprüft
wurde, wobei die Rauchkonzentration der Luftströme sehr niedrig gehalten wurde und etwa 15% betrug.
Selbstverständlich ergeben sich bei allen derartigen Rauchfühlern kürzere Ansprechzeiten, wenn die Rauchkonzentration
in der Luft dem Wert bei Ausbruch eines Feuers entspricht.
Fig.9a zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Rauchfühlers, bei der die zweite und die dritte Elektrode
11 bzw. 14 miteinander verbunden und zusammen in der
topfförmigen ersten Elektrode 10 untergebracht sind, wobei die dritte Elektrode 14, weiche topfförmig
ausgebildet ist, die geschlossene Ionisationskammer bildet Außerdem ist eine Schutzkappe 16 vorgesehen,
weiche die erste Elektrode 10 abdeckt, da diese unter einer Spannung von einigen Volt steht. Die Schutzkappe
16 besitzt Einlaßöffnungen 16a, die die Lufteinlässe 10c in der ersten Elektrode 10 im wesentlichen überlappen,
wobei an jeder der Einlaßöffnungen 16a ein Insektenschutznetz 17 vorgesehen ist Die Einlaßöffnungen 16a
sind gegenüber den Lufteinlässen 10c reichlich groß ausgebildet um eine unnötige Erhöhung des Strömungswiderstandes
zu vermeiden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rauchfühlers ist in Fig.9b dargestellt, wobei eine Grundplatte aus
Isoliermaterial einen nach unten weisenden zylindrischen Ansatz 14' aus dem gleichen Material aufweist In
einem Zwischenbereich des zylindrischen Ansatzes 14' ist die zweite Elektrode 11 in Form einer Platte
angeordnet während ein Querblech 110 an der Unterkante des zylindrischen Ansatzes 14' befestigt ist
Das Querblech 110 teilt den Innenraum der topfförmigen ersten Elektrode 10 in die erste Kammer
10a und die zweite Kammer HOZ?, wobei Luftdurchlaßöffnungen 11a in dem Querblech 110 vorgesehen sind. Im
oberen Teil des Innenraumes des zylindrischen Ansatzes 14' ist über der zweiten Elektrode 11 eine vierte
Elektrode 15 angeordnet, die ebenso wie das Querblech 110 eine radioaktive Strahlungsquelle Rl trägt.
Durch die Lufteinlässe 10t? in die obere Kammer 10a in der ersten Elektrode IO eintretende Luftströme
fließen hauptsächlich in den Raum zwischen der zweiten
Elektrode 11 und dem Querblech 110 rund herum, während Feuchtigkeit als Tau und Wärme an das
Querblech 110 abgegeben wird, so daß die Temperatur der entsprechenden radioaktiven Strahlungsquelle RI
nahe der der Luftströme liegt Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die erste Elektrode 10 als Außenelektrode,
die zweite Elektrode 11 als Zwischenelektrode und die
vierte Elektrode 15 als inneneiektrode verwendet, so daß zwei Paare einander gegenüberliegender Elektroden
10 und Il bzw. U und 15 gebildet werden. Über Anschlußklemmen fsind die erste Elektrode 10 bzw. die
vierte Elektrode 15 an eine geeignete Spannungsquelle angeschlossen. (Selbstverständlich sind auch andere
Kombinationen von Elektroden möglich, um die gewünschten einander gegenüberliegenden Paare von
Elektroden zu bilden.) Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Bodenwandung der zweiten Kammer 106 auf
einem Umkreis angeordnete Lufteinlässe 10c/, welche durch Hochbiegen von Lappen 1Oe ausgebildet sind,
wobei auch die Schutzkappe 16 entsprechende Lufteinlässe 16c/ aufweist. Die Lufteinlässe 10c/und 16</ dienen
zur periodischen Überprüfung der Leistung des eingebauten Rauchfühlers. Durch die Lufteinlässe 10c/
und 16c/ eindringende Luft kann praktisch ignoriert werden, da selbst, wenn Luft durch sie eindringt, dies nur
in geringen Mengen geschieht, wobei eine Taubildung, welche die Leistungsfähigkeil der zweiten Kammer 1Oo
beeinträchtigen könnte, um so mehr verhindert wird, als sich in der zweiten Kammer 106 bereits Luft mit relatr
geringer Feuchtigkeit befindet und die hauptsächlichen Metallteile auf einer entsprechenden Temperatur
gehalten werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rauchfühlers ist in Fig.9c dargestellt F'ieser Rauchfühler besitzt
zwei ebene zweite Elektroden 11 und 11'. Hierbei sind
die Elektrode 11', das Querblech 110 und die Elektrode
11 in dieser Reihenfolge in dem isolierenden zylindrischen Ansatz 14' des ebenfalls aus Isoliermaterial
bestehenden Tragteils 12 angeordnet und durch den zylindrischen Ansatz 14' elektrisch voneinander isoliert.
Eine vierte Elektrode 15, die der Elektrode 11' gegenüberliegt trägt eine radioaktive Strahlungsquelle
RI und bildet mit der Elektrode 11' ein Paar von Elektroden, während eine zweite radioaktive Strahlungsquelle
RI auf dem Querblech 110 angeordnet ist, das den Innenraum der ersten Elektrode 10 in eine
obere erste Kammer 10a und eine untere zweite Kammer 106 teilt Durch diese Anordnung kann sich
infolge der von eintretenden Luftströmen mitgeführten Feuchtigkeit an dem Querblech 110 Tau bilden, so daß
die Möglichkeit einer Taubildung an der zweiten Elektrode 11, die unter dem Querblech 110 angeordnet
ist, herabgesetzt werden kann. Das Querblech 110 besitzt Öffnungen verschiedener Art, durch die die
Luftströme in die zweite Kammer 106 eindringen können.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbei-
spielen ist an der zweiten Elektrode 11 oder dem Querblech 110, das die innerhalb der topfförmigen
ersten Elektrode 11 begrenzte erste Kammer 10a bildet, zu welcher die Luft direkt Zutritt hat, infolge der
thermischen Leitfähigkeit eine Taubildung, vorzugsweise an den Wandungen der ersten Kammer 10s möglich.
So ermöglicht beispielsweise Aluminium als guter Wärmeleiter mit einer Wärmeleitfähigkeit von 2,38 J/
cm · see · k, wobei k die Temperaturdifferenz bedeutet, die Bildung von reichlich Tau im Vergleich zu rostfreiem
Stahl, der ein etwas schlechterer Wärmeleiter ist mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,151 J/cm · see · k.
Wenn andererseits Kunstharze, beispielsweise Polyäthylen mit einer Leitfähigkeit von 2,5 bis 3,3· 10-3J/
cm · see · k, also schlechte Wärmeleiter, für das Querblech 110 verwendet werden, so schlägt sich an
diesem Kunstharzteil kein Tau nieder, sondern an den Oberflächen der anderen Bestandteile, die aus Metall
bestehen. Vor allem die Querfläche der radioaktiven Strahlungsquelle RI bildet eine Störungsquelle bzgl. ;n
eines starken Impedanzwechsels bei Niederschlag von Tau. Um einen Tauniederschlag in dieser Fläche zu
vermeiden, können normale Metalle, welche allgemein als gute Wärmeleiter bekannt sind, verwendet werden.
Mit anderen Worten kann ein Werkstoff, der den >">
Luftströmen Wärme entziehen und die Wärme direkt an die radioaktive Strahlungsquelle Rl übertragen kann,
auch dazu herangezogen werden, eine Taubildung an seiner Oberfläche zuzulassen, wobei der Temperaturunterschied
zwischen der Temperatur der Luftströme und )i,
der der radioaktiven Strahlungsquelle RI wirkungsvoll sehr klein gemacht wird, um beide Temperaturen so
weit wie möglich einander zu nähern und einen Zustand auszuschließen, bei dem eine Taubildung möglich ist.
Diese Wirkung läßt sich selbst unter sehr harten Betriebsbedingungen nachweisen, wie nachstehende
Tabelle zeigt. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß eine Taubildung an der Fläche in der Nachbarschaft der
radioaktiven Strahlungsquelle RI selbst dann unterdrückt werden kann, wenn Luftströme mit hoher
Feuchtigkeit in einen Rauchfühler eintreten, wobei für die zweite Elektrode oder das Querblech in einem Fall
Aluminium und im anderen Fall rostfreier Stahl verwendet wurde.
Aluminium | rostfreier Stuhl | |
Temperatur des | 0 C | 20 C |
Rauchfühlers | ||
Luftstrom | 40 C, 95% rel. | 40 C '/5% |
Feuchtigkeit | rel. Feuchtig | |
keit | ||
Wandungen der | reichlich | betrachtliche |
ersten Kammer | Taubildung | Taubildung |
Nahe der radio | keine | keine |
aktiven Strahlungs | Taubildung | Taubildung |
quelle | ||
Wandungen der | keine | schwache |
zweite Kammer | Taubildung | Taubildung |
Während eine zulässige Taubildung wirkungsvoll in der ersten Kammer innerhalb der ersten Elektrode 10
erreicht werden kann, kann der entstehende Tau sofort verdunsten, so daß kein spezieller Verdampfer beim
Einsatz eines derartigen Rauchfiihlers in einem üblichen Raum benötigt wird.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Rauchfühler, der nach dec lonisationsprinzip
arbeitet, bestehend aus einer ersten topfförmigen Elektrode mit Lufteinlässen, einer innerhalb der
ersten Elektrode angeordneten zweiten Elektrode, einer in den Raum zwischen der ersten und der
zweiten Elektrode strahlenden radioaktiven Strahlungsquelle und einer Anordnung, um die Auswir-
klingen mit hoher Geschwindgkeit eindringender Luftströme auf den Stromfluß zwischen der ersten
Elektrode und der zweiten Elektrode abzuschwächen, dadurch gekennzeichnet,
15
a) daß der Innenraum der ersten Elektrode (10) durch die zweite Elektrode (11) in eine erste
Kammer (10a,) und eine zweite Kammer [iOb)
unterteilt ist,
b) daß die zweite Elektrode (11) mit Luftdurchlaßöffnungen (Ha^ versehen ist,
c) daß die Lufteinlässe (lOcrJ der ersten Elektrode
(10) im Bereich der ersten Kammer (1Oa^ angeordnet sind,
d) daß die radioaktive Strahlungsquelle (RI) so angeordnet ist, daß sie nur in die zweite
Kammer (1Oi)J strahlt, und
e) daß die Anordnung, um die Auswirkungen mit hoher Geschwindigkeit eindringender Luftströme auf den Stromfluß zwischen der ersten
Elektrode (10) und der zweiten Elektrode (11) abzuschwächen, ie der erv.en Kammer (1Oa^ als
Ablenk- und Wäroeentzugseinrichtung (12, 12a, 14,14') ausgebildet ist
35
2. Rauchfühler nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (lOaJund die zweite
Kammer {iOb) durch ein Querblech (110) mit guter Wärmeleitfähigkeit getrennt sind, daß das Querblech (110) die radioaktive Strahlungsquelle (RI)
trägt und mit den Luftdurchlaßöffnungen (Ha) versehen ist und daß die zweite Elektrode (11) sieb
über die als isolierender Träger ausgeführte Ablenk- und Wärmeentzugseinrichtung (12, 12a, 14, 14') auf
dem Querblech (110) abstützt
3. Rauchfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Querblech (110) einen hochgebogenen Rand oder entsprechende Leitbleche aufweist
4. Rauchfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, so
dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Ablenk- und Wärmeentzugseinrichtung (12,12a, 14,14') eine
geschlossene Ionisationskammer (14a,) ausgebildet ist.
5. Rauchfühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenk· und Wärmeentzugseinrichtung (12, 12a, 14, 14') als dritte Elektrode
ausgeführt und mit der zweiten Elektrode (11) verbunden ist.
6. Rauehfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, so
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode
(11) einen hochgebördelten Rand (Wc)aufweist.
7. Rauehfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode
(11) neben den Luftdurchlaßöffnungen (llaJLeitbleche(llc#aufweist.
8. Rauehfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode
(10) im Bereich der zweiten Kammer [XQb)
Lufteinlasse (10ς 1 Od) aufweist
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