DE2537598C3 - Feuerdetektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Feuerdcicktor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Feuerdetekioren werden z. B. ip Bergwerken installiert, um den Ausbruch von Feuer zj melden. Sie weisen im wesentlichen ein Gehäuse auf, in dem sich ein als Ionisationskammer bezeichneter Hohlraum befindet, in dem eine Elektrode angeordnet ist. Die Elektrode ist an einer aus Isoliermaterial bestehenden Haltevorrichtung befestigt. Ferner ist eine elektronische Schaltung vorgesehen, die eine Spannung zwischen das Gehäuse und die Elektrode legt und imstande ist. Änderungen des durch die Ionisationskammer fließenden Stromes zu erkennen.

Normalerweise ist der durch die Ionisationskammer hindurchfließende elektrische Strom im wesentlichen konstant, wenn keine Verbrennungsbestandteile vorhanden sind. Bei Ausbruch von Feuer verursachen jcdoch die dann anfallenden Verbrennungsparlikel einen Abfall der Stromstärke. Dieser Stromabfall wird von der elektronischen Schaltung erkannt, die eine Alarmvorrichtung od. dgl. in Betrieb setzt.

Unter bestimmten Verhältnissen, wie sie /.. B. in Bergwerken anzutreffen sind, können sich an der Oberfläche des Haltevorrichtung Feuchtigkeit und Staub ansammeln. Dies kann dazu führen, daß kleine Leckströme zwischen der Elektrode und dem Gehäuse fließen, wodurch wiederum die Funktionsfähigkeit des Detektors wesentlich beeinträchtigt wird. In diesem Zusammenhang sollte angemerkt werden, daß der durch die lonisationskammer fließende Srom normalerweise sehr klein ist, z. B. in der Größenordnung von 500 Pico-Ampcrc.

Ein bekannter Feuerdetektor, von dem die Erfindung ausgeht (AU-PS 4 02 078), weist eine Ionisationskammer auf. die von einer Metallkappe umschlossen ist und in die eine aus Isoliermaterial bestehende Säule von unten her hineinragt. Die Säule trägt an ihrem linde eine ringförmige Elektrode und weist einen /um freien linde offenen Hohlraum auf. in dem eine Elektronenröhre bcfcstiet ist. Die Elektronenröhre steht über die Elektrode hinaus frei aus dem offenen Ende der Säule vor und dient gleichzeitig als Befestigungsvorrichtung zum Fixieren der Metallkappe. Der äußere Rand der Metallkappe ist über Abstandhalter mit der Innenwand des s metallischen Gehäuses verbunden, das die Ionisationskammer umgibt. Die Elektronenröhre ist Bestandteil der elektrischen Schallung zur Verstärkung bzw. Messung des Stromes, der durch die Ionisationskammer hindurchfließL Die in der Elektronenröhre entstehende ίο Verlustwärme bewirkt eine Aufheizung sämtlicher Teile des Feuerdetektors, und insbesondere der Säule. Auf diese Weise wird Feuchtigkeit, die den Teilen des Feuerdetektors evtl. anhaften könnte, zum Verdampfen gebracht, um Kricchstromwege, die das Meßergebnis verfälschen wurden, auszuschalten.

Bei einem weiteren bekannten Feuerdelektor(US-PS 24 08 051). bei dem die Verlustwärme einer Elektronenröhre zur Beheizung ausgenutzt wird, ragt die Elektronenröhre, die frei von einem Verschlußdeckel absteht, in 2Q das Innere einer abschirmenden Elektrode hinein, die an einer isolierenden Trennwand im Innern des Gehäuses befestigt ist Auch hier wird durch die starke Heizwirkung der Elektronenröhre der gesamte Feuerdetektor beheizt und von Feuchtigkeit freigehalten. Elektronische Verstärker- und Meßschaltungen werden heute in der Regel nicht mehr mit Elektronenröhren ausgestattet, sondern mit Halbleitcrschaltungen. z. B. in Form kompletter Operationsverstärker. Solche Halbleiterelcmente erzeugen eine erheblich geringere Verlusljo wärme, so daß mit ihnen der gesamte Feuerdetcktor in der Regel nicht wirksam beheizt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Feucrdctckior der im Oberbegriff des Patentanspruchs I genannten Art ohne zusätzlichen Aufwand so auszubili^r) den. daß ein wirksames Freihalten von störender Feuchtigkeit bereits mit geringer Wärmeleistung des wärmccrzctigcndcn Bauteils der elektronischen Schaltung möglich ist.

Nach der Erfindung werden die Leckströme, die zu der Elektrode fließen können, auf einen einzigen möglichen Weg eingeschränkt, der über die Oberfläche der Säule führt. Das wärmeerzeugende Bauteil der elektronischen Schaltung ist im Innern dieser Säule enthalten und beheizt diese mit seiner Veriustwärme im ausreichcnden Maße, um eine Trockcnhaltung zu gewährlei sten. Daher können Leckströme nicht vom Gehäuse über die Haltevorrichtung zur Elektrode füeßen, weil sich an der Säule über die dieser Weg zwangsläufig führt, keine Feuchtigkeit abset7en kann. Dadurch, daß 5<> nur gezielt die Säule, die die einzige Brücke zwischen Her Haltevorrichtung und der Elektrode darstellt, beheizt wird, wird der einzig mögliche Feuchtigkeitsweg für die Leckströme unterbrochen. Dies ist mit einer relativ geringen Heizenergic möglich. Es entfällt somit die ■S5 Notwendigkeit, den Feuerdetektor insgesamt zu beheizen.

Bei dem erfindungsgemäßen Feuerdetektor kann das

wärmeerzeugende Bauteil der elektronischen Schaltung ein Halbleiterelement oder eine ganze Halbleitcrschal-

bo tung sein. Zweckmäßigerweise ist das wärmcer/.eugen dc Bauteil ein Operationsverstärker.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung näher erläutert.

h5 In der Zeichnung isl ein Feuerdetektor nach der Erfindung im Längsschnitt ausgebildet. Der Feuerdetcktor besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 10, in dem sich die Ionisationskammer 12 mit entsprechenden öff-

nungen zum Durchtritt von Rauch befindet, einer elektrischen Elektrode 14 und einer Haltevorrichtung 16, mit der die Elektrode 14 an der Innenwand des Gehäuses 10 bei 18 befestigt ist

Die übliche elektronische Schaltung zur Erkennung von Änderungen des durch die Ionisationskammer hindurchfließenden Stromes ist in einem Behälter 20 untergebracht, der in einem Hohlraum 22 der Haltevorrichtung 16 angeordnet ist

Die Haltevorrichtung 16 weist eine vertikale Säule 24 auf, an deren unterem Ende die Elekirode 14 angeordnet ist

Die Säule 24 ist teilweise hohl und enthält in ihrem Inneren 26 einen der wärmeerzeugenden Bauteile der elektronischen Schaltung, z. B. einen Transistor oder Verstärker. Bei dem betreffenden Bauteil handelt es sich vorzugsweise um einen Operationsverstärker 28, der elektrisch mit der in dem Behälter 20 befindlichen Schaltung verbunden ist Die von dem Operationsverstärker erzeugte Wärme verhindert den Ansatz von Feuchtigkeil an demjenigen Teil der Säule 24, der der- Operationsverstärker umgibt, und dies führt wiederum dazu, daß Leckströme, die über die Haltevorrichtung 16 zwischen der Elektrode und dem Gehäuse fließen können, minimiert werden.

Versuche haben gezeigt, daß bei Anlegen einer Wärmeleistung von etwa 50 mW an die Innenfläche der Säule 24 über eine Länge von etwa 5 mm ein Temperaturanstieg an der Außenfläche dieses Teiles der Säule von 5°C erfolgt. Diese Erwärmung reicht aus. um den be- jo treffenden Teil des Leckstromweges auch unier extrem feuchten Verhältnissen trockenzuhalten. Durch geeignete Wahl des Operationsverstärkers kann man ohne weiteres eine Verlustwärme von 45 mW im Ruhezustand erhalten. js

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Feuerdetektor mit einer in einem Gehäuse angeordneten Ionisationskammer, einer in der Ionisationskammer angeordneten Elektrode, einer aus Isoliermaterial bestehenden Hallevorrichtung für die Elektrode, einer eine Spannung zwischen das Gehäuse und die Elektrode legenden und auf Änderungen des durch die Ionisationskammer fließenden Stromes ansprechenden elektronischen Schaltung und einer Heizvorrichtung, wobei die Heizvorrichtung aus einem wärmeerzeugenden Bauteil der elektronischen Schaltung besteht, und wobei die Haltevorrichtung eine in die Ionisationskammer ragende, einen Hohlraum aufweisende Säule aufweist, in dem das wärmeerzeugende Bauteil angeordnet ist, d a -durch gekennzeichnet, daß die Elektrode (14) allein ^n dem freien Ende der Säule (24) befestigt ist URs daß das wärnseerzeugende Bauteil (28) in dem Hohlraum (26) enthalten ist, der gegen die Ionisationskammer (12) allseitig geschlossen ist

2. Feuerdetektor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeerzeugende Bauteil (2S) der elektronischen Schaltung Operationsverstärkerist.