DE4400363A1

DE4400363A1 - Rauchmelder mit der Fähigkeit, sowohl Rauch als auch feine Partikel zu erkennen

Info

Publication number: DE4400363A1
Application number: DE4400363A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Manmoto; Yukio Yamauchi
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1993-01-07
Filing date: 1994-01-05
Publication date: 1994-07-14
Also published as: US5477218A; GB9326131D0; GB2274333A; GB2274333B

Description

Die Erfindung betrifft einen Rauchmelder und, genauer gesagt einen Rauchmelder mit der Fähigkeit, sowohl Rauch als auch feine Partikel, wie beispielsweise Staub, zu erkennen.

Bisher sind als Rauchmelder zum Erkennen von von Feuer verursachtem Rauch und als Schaltkreis hierfür ein fo toelektrischer Analog-Rauchsensor aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-32690 und ein Rauchmelder und ein fotoelektrischer Raucherkennungsschaltkreis aus der US-PS 4 166 969 und der US-PS 4 654 644 be kannt.

In dem fotoelektrischen Analog-Rauchsensor sind eine Lichtaussendungskammer und eine Lichtempfangskammer innerhalb einer Kammer angeordnet, die als Labyrinth ausgebildet ist. Die Lichtempfangskammer ist an einer Stelle angeordnet, an der die Lichtemission von der Lichtaussendungskammer nicht direkt empfangen wird, so daß gestreutes Licht, das durch in die Kammer eindrin genden Rauch verursacht wird, in der Lichtempfangskam mer erkannt wird, und ein Signal entsprechend der Rauchdichte auf der Basis des Wertes des empfangenen Lichtes in der Lichtempfangskammer ausgesendet wird.

In dem fotoelektrischen Analog-Rauchsensor ist ein Lichtemissionssteuerungsschaltkreis vorgesehen zum Steuern von lichtemittierenden Elementen, wie LEDs, die periodisch Licht in der Lichtaussendungskammer emittieren, und ein Lichtempfangsverstärkungsschalt kreis, der mit einem lichtempfangenden Element verse hen ist, wie beispielsweise einer Fotodiode, ist in der Lichtempfangskammer angeordnet.

Wenn gestreutes Licht, das durch Rauch verursacht wird, in der Kammer von einem lichtempfangenden Ele ment erkannt wird, wird fotoelektrisch durch die Fotodiode ein Signal, dessen Stärke der Rauchintensi tät entspricht, umgewandelt, in den genannten Licht empfangsverstärkungsschaltkreis eingegeben und dann verstärkt. Das Ausgangssignal von diesem Lichtem pfangsverstärkungsschaltkreis wird von einem Inte grationsschaltkreis integriert und dann in einem Gleichstromverstärkungsschaltkreis verstärkt. Auf diese Art und Weise erhält man von einem konventio nellen Rauchmelder ein Analog-Signal, dessen Merkmale für ein automatisches Feuermeldesystem benötigt werden.

Jedoch wird in einem derartigen konventionellen foto elektrischen Analog-Rauchsensor der integrierte Wert des gestreuten Lichtes erkannt. Daher ist der inte grierte Wert ein kleiner Wert innerhalb eines Berei ches, in dem der Umfang von durch Feuer verursachten feinen Partikeln gering ist. Es ist daher nicht mög lich, geringe Rauchmengen, wie sie in der Anfangsphase bzw. im Anfangsstadium eines Feuers erzeugt werden, zu erkennen.

Es ist einerseits, da feine Partikel, wie Staub, nicht von konventionellen fotoelektrischen Analog-Rauchmel dern erkannt werdend können, nicht möglich, Staub und Wasserdampf von Rauch oder von abnormalen Umweltein flüssen zu unterscheiden, wie beispielsweise der Ver schmutzung der Innenseite der Kammer, wobei gleichzei tig Rauch erkannt wird. Bis jetzt sind alle Beispiele zum Erkennen feiner Partikel Innenanlagen bzw. Haus anlagen zur Überwachung der Umwelt, die in der japa nischen Offenlegungsschrift Nr. 2-254340 offenbart sind; ein aus der US-PS-4 226 533 bekannter Sensor für feine Partikel; ein Probengerät zum Analysieren von Gasen, die stark durch Staub verunreinigt sind, aus der US-PS-4 459 025 und ähnliches. Ein weiteres Beispiel zum Verhindern von Fehlalarmen, die durch feine Partikel, wie beispielsweise Staub, verursacht werden, ist ein in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2-300647 offenbarter Rauchmelder, der die Parti kelgröße mißt.

Dementsprechend ist insbesondere in Reinräumen ein Sensor angeordnet, der feine Partikel erkennt, um das Vorhandensein von Staub anzuzeigen. Entsprechend die sem Sensor ist ein Melder wie der oben beschriebene fotoelektrische Analog-Rauchsensor vorgesehen, um ei nen durch Feuer verursachten Unfall zu vermeiden. In diesem Fall sind die Kosten für den Sensor zum Erken nen von feinen Partikeln hoch.

Deshalb stellt sich die Aufgabe, ein Gerät zu entwickeln, das abnormale Ände rungen der Umweltrandbedingungen erkennen kann und hierbei kostengünstig ist. Die Anwendung des Rauchmel ders, der die Größe der Partikel mißt, kann hierbei berücksichtigt werden. Doch ist dieser Melder nicht in der Lage, feine Partikel mit einer Größe von 1 µm oder kleiner zu erkennen und außerdem ist der Melder sehr teuer.

Die vorliegende Erfindung wurde daher hinsichtlich der genannten Probleme dem Standes der Technik entwickelt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rauchmelder vorzusehen, der aus einer einzelnen Ein heit besteht und in der Lage ist, sowohl Rauch als auch feine Partikel zu erkennen, und der Feuer auf grund abnormaler Änderungen der Umweltrandbedingungen erkennt.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfin dung, einen Rauchmelder vorzusehen, der sowohl Rauch als auch feine Partikel erkennen kann, und der, wenn feine Partikel erkannt wurden, unterscheiden kann, ob die feinen Partikel Dampf sind oder Staub, und der in der Lage ist, Feueralarm zu geben, wenn die feinen Partikel Rauch sind, und der einen Verschmutzungsalarm ausgibt, wenn es sich bei den feinen Partikeln um Dampf handelt.

Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, ist gemäß ei nem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Rauchmelder vorgesehen, der die Fähigkeit besitzt, so wohl Rauch als auch feine Partikel zu erkennen, der folgendes enthält:
eine Lichtaussendungseinrichtung zum Projizieren eines Lichtstrahles in einen Überwachungsbereich;
eine Lichtempfangseinrichtung, die an einer Stelle an geordnet ist, an der ein von der Lichtaussendungsein richtung projizierter Lichtstrahl nicht direkt empfan gen wird, zum Empfangen von durch feine Partikel ge streutem Licht, beispielsweise Staub, oder von durch Feuer verursachtem Rauch, der in den Überwachungsbe reich eindringt;
eine Verstärkereinrichtung zum Verstärken des Aus gangssignales der Lichtempfangseinrichtung;
eine Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahl der Aus gangssignale von der Verstärkereinrichtung in Zeitein heiten, bei denen die Ausgangssignale einen vorher be stimmten Wert überschritten haben, um die feinen Par tikel zu erkennen;
eine Recheneinrichtung zum Berechnen eines Durch schnittswertes oder eines integrierten Wertes des Aus gangssignales von der Verstärkereinrichtung in Zeit einheiten, um den Rauch zu erkennen; und
eine Entscheidungseinrichtung zur Bestimmung des Ver unreinigungsgrades des Überwachungsbereiches auf der Grundlage des Zählwertes, der von der Zähleinrichtung ermittelt wurde, und zur Bestimmung des Ereignisses eines Feuers oder der Möglichkeit eines Feuers auf der Grundlage des Durchschnittswertes oder des integrier ten Wertes, der von der Recheneinrichtung errechnet wurde.

Gemäß dem Rauchmelder, der in der Lage ist, sowohl Rauch als auch feine Partikel zu erkennen, und der er findungsgemäß so aufgebaut ist wie oben beschrieben, ist es möglich, die Intensität von sehr geringen Wer ten von Rauch, die in der Anfangsphase bzw. im An fangsstadium eines Feuers erzeugt werden, zu erkennen, und einen Feueralarm auszulösen, da das Ausgangssignal durch das empfangene Licht in Zeiteinheiten gezählt wird, um hierdurch feine Partikel zu erkennen. Da der Grad der Verschmutzung der Luft durch das Erkennen der feinen Partikel bestimmt werden kann, ist es möglich, abnormale Änderungen der Umweltrandbedingungen zu erkennen. Außerdem können Kosten reduziert werden, da kein konventioneller Sensor zum Erkennen von feinen Partikeln benötigte wird, und mit nur einem Gerät sowohl feine Partikel als auch von einem Feuer verursachter Rauch erkannt werden können. Des weiteren ist es möglich, zuverlässig das Niveau eines Feuers zu bestimmen und das Ereignis eines Feuers anzuzeigen, da die Intensität des Rauches ermittelt wird, um einen integrierten Wert oder einen Durchschnittswert des gestreuten Lichtes zu bestimmen, wenn die Intensität des Rauches hoch ist.

Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, ist gemäß ei nem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Rauchmelder vorgesehen, der die Fähigkeit hat, sowohl Rauch als auch feine Partikel zu erkennen, und der folgendes enthält:
eine Lichtaussendungseinrichtung zum Projizieren eines Lichtstrahles in einen Überwachungsbereich;
eine Lichtempfangseinrichtung, die an einer Stelle an geordnet ist, an der ein von der Lichtaussendungsein richtung projizierter Lichtstrahl nicht direkt empfan gen wird zum Empfangen von durch feine Partikel ge streutem Licht, wie beispielsweise Staub, oder von durch Feuer verursachtem Rauch, der in den Überwa chungsbereich eindringt;
eine Verstärkereinrichtung zum Verstärken des Aus gangssignales der Lichtempfangseinrichtung;
eine Frequenzberechnungseinrichtung zum Unterscheiden des Ausgangssignales der Verstärkereinrichtung für je des einzelne vorher bestimmte Niveau und zum Berechnen der auftretenden Frequenzverteilung des Ausgangssigna les des Niveaus für jedes einzelne Niveau;
eine Speichereinrichtung zum Einspeichern der Fre quenzverteilung des Ausgangssignales der Lichtemp fangseinrichtung für jedes einzelne Niveau des Aus gangssignales, wenn Rauchpartikel in den Überwachungs bereich eindringen und zum Einspeichern der Frequenz verteilung für jedes einzelne Niveau des Ausgangssi gnales, wenn andere feine Partikel in den Überwa chungsbereich eindringen; und
eine Entscheidungseinrichtung zum Vergleichen der von der Frequenzberechnungseinrichtung berechneten Fre quenzverteilung mit derjenigen, die in der Speicher einrichtung gespeichert ist und zum Unterscheiden zwi schen Rauch und anderen feinen Partikeln.

Gemäß dem Rauchmelder, der in der Lage ist, sowohl Rauch als auch feine Partikel zu erkennen, und der ge mäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ist die Frequenzverteilung des Ausgangssignales von feinen Partikeln und die Frequenzverteilung des Ausgangssi gnales von anderen feinen Partikeln, wie beispielswei se Staub oder Dampf, vorher eingespeichert, so daß die Frequenzverteilung des Ausgangssignales feine Par tikel, die durch Berechnung durch die Frequenzberech nungseinrichtung erhalten wird, verglichen wird mit jeder einzelnen gespeicherten Frequenzverteilung. Es ist deshalb möglich, zu erkennen, ob es sich bei den erkannten feinen Partikeln um Rauch, Staub oder Dampf handelt. Falls es sich um Staub handelt, sind die Ab messungen der Partikel größer als bei Rauchpartikeln, und die Frequenzverteilung des Ausgangssignales für jedes einzelne Niveau weist eine im wesentlichen nor male Verteilung auf. Andererseits, wenn es sich bei den erkannten feinen Partikeln um Rauch handelt, da die Partikelgröße geringer ist als im Anfangszustand, ist die Frequenzverteilung des Ausgangssignales für jedes einzelne Niveau eine nach rechts verlaufende abfallende Frequenzverteilung, welche charakteristisch für Rauch ist. Es ist daher durch den Vergleich der Frequenzverteilung, die durch Berechnungen durch die Frequenzberechnungseinrichtung erhalten wird, mit jeder einzelnen vorher gespeicherten Frequenzvertei lung von Rauch und dergleichen möglich, zu bestimmen, ob es sich bei den erkannten feinen Partikeln um Rauch oder Staub im Anfangszustand handelt. Wenn es sich bei den erkannten feinen Partikeln um Rauch handelt, wird ein Feueralarm ausgelöst. Wenn sie als Staub oder ähnliches erkannten werden, ist es möglich, einen Ver schmutzungsalarm auszulösen. Falls die erkannten fei nen Partikel als Rauch bestimmt wurden und sich die Rauchintensität anschließend in der Anfangsphase bzw. im Anfangsstadium des Feuers erhöht, kann das Bestim mungsniveau für Feuer verringert werden.

Erfindungsgemäß ist die Lichtaussendungseinrichtung vorzugsweise eine Halogenlampe oder eine Laserdiode.

Erfindungsgemäß ist die erste Lichtaussendungseinrich tung mit Schalteinrichtungen für pulsierendes Licht/ kontinuierliches Licht versehen zum Umschalten eines Ausgabesignales an die Schalteinrichtungen, zum Steu ern der Lichtaussendungseinrichtungen, so daß kontinu ierliches Licht oder pulsierendes Licht von der Licht aussendungseinrichtung emittiert wird.

Erfindungsgemäß ist ein Unterbrecher vorgesehen, der an der Vorderseite der Lichtaussendungseinrichtung an geordnet ist, so daß kontinuierliches Licht oder pul sierendes Licht von der Lichtaussendungseinrichtung ausgesendet wird, und Schalteinrichtungen für pulsie rendes Licht/kontinuierliches Licht zum Schalten eines Ausgangssignales an die Steuerungseinrichtung zum Steuern des Unterbrechers.

Erfindungsgemäß ist eine Pumpe zur Versorgung des Überwachungsbereiches mit Luft aus dem zu überwachen den Raum vorgesehen. In diesem Fall ist die Durchfluß ratenbestimmungseinrichtung vorzugsweise ein Durch flußmesser, ein Durchflußgeschwindigkeitsmesser oder ein Druckmeßgerät. Die Pumpe kann auf der Grundlage eines durch die Durchflußratenbestimmungseinrichtung bestimmten Wertes geregelt sein, so daß die Menge der in den Überwachungsbereich einströmenden Luft konstant ist, wobei ein Ausgangssignal der Lichtempfangsein richtung auf der Grundlage des von der Durchflußraten bestimmungseinrichtung bestimmten Wertes verändert wird.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der Überwachungs bereich in vorher bestimmten Zeitintervallen gerei nigt. Hierbei wird die Reinigung dadurch vorgenommen, daß saubere Luft bzw. Reinigungsluft durch den Über wachungsbereich hindurchgeführt wird. Außerdem können feine Partikel im Überwachungsbereich sogar dann er kannt werden, wenn der Überwachungsbereich gereinigt wurde.

In der vorliegenden Erfindung wird die Zeit, während der Teile des Rauchmelders benutzt werden, aufgezeich net und ein Alarm ausgegeben, wenn die Teile in vorher bestimmten Zeitintervallen ersetzt werden müssen. Die se Teile können eine Pumpe oder eine Lichtaussendungs einrichtung sein.

Zusätzlich kann bei der vorliegenden Erfindung, wenn der Betrag der Lichtemission der Lichtaussendungsein richtung oder die Lichtempfangsempfindlichkeit der Lichtempfangseinrichtung in Abhängigkeit ihres Verschleißes und ihrer Verschmutzung veränderbar sind, der Betrag der Lichtemission der Lichtaussendungsein richtung oder die Lichtempfangsempfindlichkeit der Lichtempfangseinrichtung korrigiert werden. In diesem Falle kann ein Alarm ausgelöst werden. Vorzugsweise ist eine zweite Lichtempfangseinrichtung in der Nähe der Lichtaussendungseinrichtung so angeordnet, daß, wenn sich der Betrag des Lichtes, das von der zweiten Lichtempfangseinrichtung empfangen wird, verändert, das Ausgangssignal der Lichtaussendungseinrichtung korrigiert wird, oder wenn der Betrag des Lichtes, das von der zweiten Lichtempfangseinrichtung empfangen wird, unter einen vorher bestimmten Wert abfällt, ein Alarm ausgelöst werden kann, und ein Wert des augen blicklichen Verbrauchs der Lichtaussendungseinrichtung bestimmt wird, so daß, wenn der augenblickliche Ver brauch unter einen vorher bestimmten Wert absinkt, Alarm ausgelöst wird. Wie bereits oben erwähnt, kann eine zweite Lichtempfangseinrichtung in der Nähe der Lichtaussendungseinrichtung angeordnet sein, wobei ei ne dritte Lichtempfangseinrichtung an einer Stelle an geordnet ist, an der sie der Lichtaussendungseinrich tung gegenüberliegt, und ein von der Lichtaussendungs einrichtung emittierter Lichtstrahl direkt in die dritte Lichtempfangseinrichtung hineinfällt, so daß der Betrag des von der zweiten Lichtempfangseinrich tung empfangenen Lichtes mit dem Betrag des von der dritten Lichtempfangseinrichtung empfangenen Lichtes verglichen wird und ein Alarm ausgelöst wird, falls die Differenz mindestens einen vorher bestimmten Wert erreicht. Alternativ kann die zweite Lichtempfangsein richtung an einer Stelle angeordnet sein, an der ein Lichtstrahl direkt auf die Lichtempfangseinrichtung fällt, so daß ein Teststrahl mit einem festen Betrag von der zweiten Lichtaussendungseinrichtung ausge strahlt wird, so daß der Betrag des Teststrahles be stimmt wird, um die Empfindlichkeit der Lichtempfangs einrichtung zu korrigieren. Eine zweite Lichtaussen dungseinrichtung kann an einer Stelle angeordnet sein, an der ein Lichtstrahl direkt auf die Lichtempfangein richtung fällt, mit dem Ergebnis, daß der Betrag des empfangenen Teststrahles ermittelt wird, um die Emp findlichkeit der Lichtempfangseinrichtung zu korrigie ren, oder der Teststrahl mit einem festen Betrag wird von der zweiten Lichtaussendungseinrichtung proji ziert, wobei ein Alarm ausgelöst wird, wenn der Test strahl mit einem festen Betrag höchstens einen vorher bestimmten Wert hat.

Die oben genannten und weitere Aufgaben, Aspekte und neuen Merkmale der Erfindung werden anhand der nach folgenden Beschreibung klarer, wenn dieselbe in Ver bindung mit der beigefügten Zeichnung betrachtet wird. Es ist selbstverständlich, daß die Zeichnungen jedoch nur den Zweck haben, die Erfindung näher zu erläutern und keinesfalls die Definition der Erfindung ein grenzen.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, das den gesamten Aufbau eines ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2 ist eine Darstellung des Aufbaus des Durch schnittswertermittlungsabschnittes, wenn der Durchschnittswertermittlungsabschnitt anstatt eines integrierenden Abschnittes verwendet wird, um Daten zu verarbeiten;

Fig. 3 zeigt ein Schaubild, das ein Beispiel eines Ausgangssignales des empfangenen Lichtes an einem Verstärkerabschnitt darstellt;

Fig. 4 zeigt ein Schaubild, das einen Zählwert in Zeiteinheiten darstellt;

Fig. 5 zeigt ein Schaubild, das die Frequenz der ge zählten Anzahl darstellt;

Fig. 6 zeigt ein Schaubild, das die Beziehung zwi schen Zeit und Rauchintensität darstellt;

Fig. 7 zeigt ein Schaubild, das den Zählwert und den integrierten Wert in der Anfangsphase eines Feuers darstellt;

Fig. 8 zeigt ein Schaubild, das die Beziehung zwi schen der Zeit und dem Zählwert darstellt;

Fig. 9 zeigt ein Schaubild, das die Beziehung zwi schen der Zeit und dem integrierten Wert dar stellt;

Fig. 10 zeigt ein Schaubild, das das Ausgangssignal der Lichtemission von kontinuierlichem Licht darstellt;

Fig. 11 zeigt ein Schaubild, das das Ausgangssignal des empfangenen Lichts bei feinen Partikeln darstellt;

Fig. 12 zeigt ein Schaubild, das den Zählwert in festgelegten Zeiteinheiten darstellt;

Fig. 13 zeigt ein Schaubild, das das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Verstärker abschnittes darstellt, wenn die Rauchdichte aufgrund eines Feuers zunimmt;

Fig. 14 zeigt ein Schaubild, das den integrierten Wert darstellt, den man erhält, wenn das Aus gangssignal des Verstärkerabschnittes von dem Integrationsabschnitt integriert wird;

Fig. 15 zeigt ein Schaubild, das den gehaltenen Wert darstellt, der dadurch erhalten wird, daß aus einzelnen Proben der Spitzenwert des inte grierten Wertes gehalten wird, wobei der in tegrierte Wert von dem Integrationsabschnitt unter Verwendung eines Probenabschnittes be rechnet wurde;

Fig. 16 zeigt ein Schaubild, das den Durchschnitts wert des Ausgangssignales des empfangenen Lichtes des Verstärkerabschnittes in festen Zeitabschnitten darstellt;

Fig. 17 zeigt ein Flußdiagramm, das die Operationsab folge des ersten Ausführungsbeispieles dar stellt, wenn die Rauchintensität gering ist;

Fig. 18 zeigt ein Flußdiagramm, das die Operationsab folge des ersten Ausführungsbeispieles dar stellt, wenn die Rauchintensität hoch ist;

Fig. 19 zeigt die Systemanordnung, in der ein Überwa chungsbereich gereinigt wird und kleine Par tikel erkannt: werden;

Fig. 20 zeigt ein Beispiel der Systemkonfiguration zum Erkennen einer Verschmutzung eines opti schen Systems;

Fig. 21 zeigt ein weiteres Beispiel der Systemkonfi guration zum Erkennen einer Verschmutzung des optischen Systems;

Fig. 22 zeigt ein weiteres Beispiel der Systemkonfi guration zum Erkennen einer Verschmutzung des optischen Systems;

Fig. 23 zeigt ein Schaubild, das das Ausgangssignal der Lichtaussendung von pulsierendem Licht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 24 zeigt ein Schaubild, das das Ausgangssignal vom empfangenem Licht bei feinen Partikeln in dem Verstärkerabschnitt darstellt;

Fig. 25 zeigt ein Schaubild, das den Zählwert für ei ne festgelegte Zeitdauer darstellt;

Fig. 26 zeigt ein- Schaubild, das das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes bei Rauch in dem Ver stärkerabschnitt darstellt;

Fig. 27 zeigt ein Schaubild, das den integrierten Wert darstellt;

Fig. 28 zeigt ein Schaubild, das den Haltewert dar stellt;

Fig. 29 zeigt ein Schaubild, das den Durchschnitts wert darstellt;

Fig. 30 zeigt ein Blockdiagramm, das den gesamten Aufbau eines dritten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 31 zeigt ein Schaubild, das das Ausgangssignal in dem Verstärkerabschnitt im Falle von Staub und Dampf darstellt;

Fig. 32 zeigt ein Schaubild, das die Frequenzvertei lung für jedes einzelne Ausgangssignalniveau innerhalb eines festgelegten Zeitraumes im Falle von Staub darstellt;

Fig. 33 zeigt ein Schaubild, das das Ausgangssignal niveau im Verstärkerabschnitt im Falle von Rauch darstellt;

Fig. 34 zeigt ein Schaubild, das die Frequenzvertei lung im Falle von Rauch darstellt;

Fig. 35 zeigt ein Flußdiagramm, das den Operationsab lauf des dritten Ausführungsbeispieles dar stellt, wenn die Rauchintensität gering ist; und

Fig. 36 zeigt ein Flußdiagramm, das den Operationsab lauf des dritten Ausführungsbeispieles dar stellt, wenn die Rauchintensität hoch ist.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen beschrieben.

In den Fig. 1 bis 16 ist ein erstes Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, das den gesamten Aufbau eines Rauchmelders darstellt, der in der Lage ist, sowohl Rauch als auch feine Partikel gemäß einem ersten Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu erken nen.

Zuerst soll der Aufbau des ersten Ausführungsbeispie les beschrieben werden. In Fig. 1 ist durch das Be zugszeichen 1 ein Oszillierungsabschnitt gekennzeich net, der eine pulsierende Spannung in festgelegten Zeitabschnitten ausgibt; das Bezugszeichen 51 kenn zeichnet einen Gleichstromabschnitt, der eine kontinu ierliche, festgelegte Spannung ausgibt; und das Be zugszeichen 2 kennzeichnet einen Umschaltabschnitt, der zwischen pulsierendem Licht und kontinuierlichem Licht umschaltet, und als Einrichtung zum Schalten zwischen pulsierendem Licht und kontinuierlichem Licht dient. Die Umschalteinrichtung 2 zum Umschalten zwischen pulsierendem Licht und kontinuierlichem Licht schaltet ein Ausgangssignal an den Oszillierungsab schnitt 1 und den Gleichstromabschnitt 51 gemäß einem Schaltsignal für pulsierendes Licht/kontinuierliches Licht. Aus diesem Grunde wird ein Ausgangssignal an die nächste Stufe in eine pulsierende oder kontinuier liche feste Spannung umgewandelt.

Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet einen Steuerungsab schnitt, der als Steuerungseinrichtung dient, und kon tinuierlich oder periodisch einen Lichtaussendungsab schnitt 5 steuert, so daß der Abschnitt 5 als Licht aussendungseinrichtung dient. Der Lichtaussendungsab schnitt 5 projiziert periodisch oder kontinuierlich einen Lichtstrahl in einen Überwachungsbereich 6. Der Lichtaussendungsbereich 5 besteht aus einer Halogen lampe, einer Laserdiode, anderen LEDs oder derglei chen, so daß eine Lichtemissionsintensität mit einem vorher bestimmten Wert oder einem höheren Wert sicher gestellt werden kann. Daher ist es möglich, feine Par tikel, wie beispielsweise Staub, zu erkennen. In die sem Ausführungsbeispiel ist der Überwachungsbereich 6 innerhalb eines festen Überwachungsbereiches 61 ange ordnet. Luft wird durch eine Röhre über eine Pumpe 62 aus einem zu überwachenden Raum oder dergleichen in den Überwachungsbereich 61 eingebracht. Ein Durchfluß ratenmesser 63 ist in der Mitte der Röhre angeordnet, so daß der Betrag der in den Überwachungsbereich 6 einströmenden Luft gemessen werden kann. Dieser Durch flußmesser 63 ermöglicht es, Fehler an der Pumpe, Ver stopfungen und Verbindungsfehler des Rohres oder der gleichen zu erkennen und die Pumpe 62 auf der Grundla ge der gemessenen Daten so zu regeln, daß der Betrag der Luft, die in den Überwachungsbereich 6 eingeführt wird, konstant gehalten werden kann. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel ein Durchflußmesser verwendet wird, kann statt dessen auch ein Durchflußgeschwindig keitsmesser oder ein Druckmeßgerät verwendet werden. Der Durchflußmesser kann entweder vor oder hinter dem Überwachungsbereich 61 angebracht sein. Das Bezugszei chen 7 kennzeichnet einen Lichtempfangsabschnitt, der als Lichtempfangseinrichtung dient, und aus einer Fo todiode besteht, die so angeordnet ist, daß ein Licht strahl, der von dem Lichtaussendungsabschnitt 5 proji ziert wird, nicht direkt von dem Lichtempfangsab schnitt empfangen wird. Wenn durch Feuer erzeugter Rauch in den Überwachungsbereich 6 eindringt, oder feine Partikel, wie beispielsweise Staub, in dem Über wachungsbereich 6 vorhanden sind, wird das Licht durch die Rauchpartikel oder die feinen Partikel gestreut, und dieses gestreute Licht dringt in den Lichtemp fangsabschnitt 7 ein.

Das Bezugszeichen 8 kennzeichnet einen Verstärkerab schnitt, der als Verstärkereinrichtung dient, und aus einem Operationsverstärker oder dergleichen besteht, welcher das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Lichtempfangsabschnittes 7 verstärkt. Das Bezugszei chen 9 kennzeichnet einen Integrationsabschnitt, der als Berechnungseinrichtung dient, welche den inte grierten Wert des verstärkten Ausgangssignales des Verstärkerabschnittes 8 berechnet. Das Bezugszeichen 10 kennzeichnet einen Probenabschnitt, der den Spit zenwert des integrierten Wertes, der von dem Integra tionsabschnitt 9 integriert wurde, hält, und zwar in Synchronisation mit dem Oszillationsausgangssignal des Oszillierungsabschnittes 1, und der den Haltewert an eine Zentrale Recheneinheit 3 ausgibt. Obwohl in die sem Ausführungsbeispiel der Probenabschnitt 10 einge setzt wird, kann statt dessen auch ein Analog-Digital- Konverter verwendet werden. D.h., der integrierte Wert, der von dem Integrationsabschnitt 9 integriert wurde, kann in einen digitalen Wert umgewandelt und dann an die Zentrale Recheneinheit 3 ausgegeben werden.

Obwohl in dem Ausführungsbeispiel, das in der Fig. 1 dargestellt ist, der Fall beschrieben wurde, in dem das von dem Verstärkerabschnitt 8 verstärkte Ausgangs signal von dem Integrationsabschnitt 9 integriert wur de, ist dieses Ausführungsbeispiel nicht auf diesen Fall beschränkt. Beispielsweise können, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Durchschnittsbildungsabschnitt 11 und ein Timerabschnitt 12 verwendet werden. D.h., der Durch schnittswert des verstärkten Ausgangssignales kann zu festgelegten Zeitintervallen berechnet werden, bei spielsweise in Intervallen von 10 sek., so daß der Durchschnittswert an die zentrale Recheneinheit 3 aus gegeben wird. Noch einmal bezugnehmend auf Fig. 1 ist durch das Bezugszeichen 13 ein Wellenform erzeugender Abschnitt gekennzeichnet, der eine Wellenform des ver stärkten Ausgangssignales des Verstärkerabschnittes 8 erzeugt.

Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet einen Zählabschnitt, der als Zähleinrichtung dient, die Ausgangssignale des Wellenform erzeugenden Abschnittes 13 während eines festgelegten Zeitabschnittes, beispielsweise in Inter vallen von 10 sek., zählt, das Ausgangssignal eines Timerabschnittes 15 einliest, und den Zählwert an die Zentrale Recheneinheit 3 ausgibt.

Die Zentrale Recheneinheit 3 gibt das Umschaltsignal für pulsierendes Licht/kontinuierliches Licht an den Umschaltabschnitt für pulsierendes Licht/kontinuier liches Licht 2 aus. Des weiteren bestimmt die Zentrale Recheneinheit 3 das Niveau eines Feuers nach der In tensität des Rauches auf der Grundlage eines Halte wertes des Probenabschnittes 10 oder auf der Grundlage eines Durchschnittswertes des Durchschnittsbildungsab schnittes 11. Außerdem dient die Zentrale Rechenein heit 3 als Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Grades der Verschmutzung von Luft auf der Grundlage des Zählwertes des Zählabschnittes 14.

Als nächstes soll dargestellt werden, wie die Ver schmutzung der Luft und die Größe des Feuers definiert sind.

Fig. 3 zeigt ein Ausgangssignal des Verstärkerab schnittes 8.

Wenn feine Partikel erkannt werden, wird ein Zählnive au B, das ein vorbestimmter Schwellenwert hinsichtlich eines Zählniveaus A ist, gesetzt. Wird das Zählniveau B überschritten, wird dies registriert. Genauer gesagt wird ein festgelegtes Zeitintervall, beispielsweise 10 sek., von dem Timerabschnitt 15 gesetzt, und der Zähl abschnitt 14 zählt, wie oft das Zählniveau B während der 10 sek. dauernden Periode überschritten wird. Die Zählbedingung kann selbstverständlich so eingestellt werden, wie dies gewünscht wird, beispielsweise kann das Zählniveau A gleich dem Zählniveau B gesetzt wer den.

Der Zählwert, das festgelegte Zeitintervall, ist in Fig. 4 dargestellt. Genauer gesagt ist in Fig. 4 dar gestellt, wie oft das vorher bestimmte Zählniveau wäh rend einer bestimmten zweiten Periode Δ t_n über schritten wurde.

Ein Schaubild, in welchem die Frequenz des Auftretens des Zählniveaus der Fig. 4 dargestellt ist, zeigt Fig. 5. In Fig. 5 ist auf der horizontalen Achse das Zähl niveau dargestellt, so daß abgelesen werden kann, wie oft ein bestimmtes Zählniveau in einer vorher bestimm ten Zeit festgestellt wurde und die Verteilung dieser Frequenz ist dargestellt. Der Graph C der Fig. 5 zeigt die Frequenz des Auftretens des Zählniveaus im Normal fall an.

Wenn das Zählniveau eine voreingestellte Anzahl über schritten hat, d. h. Niveau 1, wird dies als abnormale Änderung der Umweltrandbedingungen erkannt; wenn das Zählniveau das Niveau 2 überschritten hat, wobei das Niveau 2 höher ist als das Niveau 1, wird erkannt, daß ein Niveau für einen Warnungsalarm erreicht wurde.

Als nächstes ist die Beziehung zwischen der Zeit wenn ein Feuer ausbricht und der Intensität des Rauches in Fig. 6 dargestellt. Wie in Fig. 6 gezeigt, steigt die Rauchintensität proportional zur Zeit. D.h., die Rauchintensität ist beim Ausbrechen des Feuers gering und die Abmaße der Rauchpartikel sind gering. Daher ist in diesem Fall, wie in Fig. 7B gezeigt, der inte grierte Wert, der von dem Integrationsabschnitt 9 in tegriert, wird, gering.

Andererseits verzeichnet das von dem Zählabschnitt er mittelte Zählniveau einen Anstieg der Anzahl der fei nen Partikel hinsichtlich der Anfangsphase des Aus bruchs eines Feuers, wie in Fig. 7A dargestellt. Je doch wird, wenn das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Lichtempfangsabschnittes 7 ansteigt, wenn auch die Rauchintensität ansteigt, ein Sättigungspunkt erreicht und das Zählen wird unmöglich, wie in Fig. 8 dargestellt.

Daher steigt, wenn die Rauchintensität ansteigt, wie in Fig. 9 gezeigt, der integrierte Wert, der von dem Integrationsabschnitt 9 berechnet wird, stark an. Wenn beispielsweise der integrierte Wert das Niveau 1 der Fig. 9 überschreitet, wird dies als Voralarmniveau er kannt. Wenn der integrierte Wert das Niveau 2 über steigt, wird dies als Feueralarmniveau bestimmt. Dabei ist zu beachten, daß die Möglichkeit besteht, das Ni veau 1 und das Niveau 2 an eine bestimmte Umgebung an zupassen.

Nachfolgend wird die Funktionsweise dieses Ausfüh rungsbeispieles beschrieben. Fig. 17 zeigt ein Fluß diagramm, das den Operationsablauf des Stranges mit geringer Rauchdichte gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel darstellt.

Zuerst wird der Fall beschrieben, bei dem die Licht emission des Lichtaussendungsabschnittes 5 kontinuier liches Licht ist.

Wenn ein Umschaltsignal für pulsierendes Licht/konti nuierliches Licht anzeigt, daß kontinuierliches Licht von der Zentralen Recheneinheit 3 ausgewählt und die ses Signal an den Umschaltabschnitt für kontinuier liches Licht/pulsierendes Licht 2 ausgegeben wurde, schaltet der Umschaltabschnitt für kontinuierliches Licht/pulsierendes Licht 2 zu einer kontinuierlichen, festen Spannung des Gleichstromabschnittes 51 und gibt diese an den Steuerungsabschnitt 4 aus. Der Steue rungsabschnitt 4 steuert den Lichtaussendungsabschnitt 5 über eine kontinuierliche, festgelegte Spannung. Der Lichtaussendungsabschnitt 5 projiziert einen Licht strahl in den Überwachungsbereich 6. Das Ausgangssi gnal der Lichtaussendung des Lichtaussendungsabschnit tes 5 ist in Fig. 10 dargestellt. Das Ausgangssignal der Lichtaussendung des Lichtaussendungsabschnittes 5 ist ein festgelegtes Ausgangssignal im Verhältnis zur Zeit, wie in Fig. 10 dargestellt.

Wenn sich feine Partikel, wie beispielsweise Staub, in dem Überwachungsbereich 6 befinden, oder wenn durch Feuer verursachte Rauchpartikel in den Überwachungsbe reich 6 eindringen, tritt gestreutes Licht auf. Das gestreute Licht wird von dem Lichtempfangsabschnitt 7 empfangen. Das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Lichtempfangsabschnittes 7 wird von dem Verstär kerabschnitt 8 verstärkt. Das Ausgangssignal des emp fangenen Lichtes, das von dem Verstärkerabschnitt 8 verstärkt wurde, ist in Fig. 11 dargestellt, die die erkannten feinen Partikel zeigt.

Wenn die feinen Partikel des Stranges mit geringer Dichte erkannt wurden, wird zuerst ein Zählniveau B gesetzt (Schritt 1, nachfolgend abgekürzt mit S1), so daß gezählt wird, wie oft ein Ausgangssignal des empfangenen Lichtes innerhalb einer festgelegten Zeit Δt (S2, S3) das Zählniveau B überschreitet.

Der Zählwert in Intervallen einer bestimmten Zeitdauer Δt ist in Fig. 12 dargestellt. Aus Fig. 12 kann ent nommen werden, wie oft das Ausgangssignal das Zählni veau B innerhalb einer bestimmten Zeitspanne über schritten hat.

Der Zählwert, der von dem Zählabschnitt 14 gezählt wurde, wird an die Zentrale Recheneinheit 3 ausgegeben (S4). Die Zentrale Recheneinheit 3 bestimmt den Ver schmutzungsgrad der Luft auf der Grundlage des Zähl wertes (S5, S6). Wenn beispielsweise der Zählwert das Niveau 1 überschreitet, so wird erkannt, daß die Ver schmutzung ein für die bekannten Umweltrandbedingungen abnormales Niveau erreicht hat. Wenn der Zählwert das Niveau 2 überschreitet, wird erkannt, daß die Ver schmutzung ein Feueralarmniveau erreicht hat. Es wird daher Alarm gegeben (S7).

Als nächstes ist in Fig. 13 das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Verstärkerabschnittes 8 darge stellt, wenn die Rauchintensität aufgrund eines Feuers ansteigt. Fig. 18 zeigt ein Flußdiagramm, daß den Ope rationsablaufin diesem Fall darstellt.

Nachdem die Anfangsphase des Ausbrechens eines Feuers vorüber ist, steigt die Rauchintensität an, und auch das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes steigt ex trem an. Unter diesen Umständen, unter denen der Zähl wert oftmals ein bestimmtes Niveau überschritten hat, ist der Zählwert "gesättigt", da der Wert des Aus gangssignales das Niveau überschreitet und ein Zählen daher unmöglich ist. Deshalb erhält man keine Daten mehr, die den Zählwert beschreiben, wie in Fig. 12 dargestellt. In diesem Fall wird das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Verstärkerabschnittes be nutzt, das integriert wurde (S11). Das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Verstärkerabschnittes 8, das von dem Integrationsabschnitt 9 integriert wurde, ist in Fig. 14 dargestellt.

Der Spitzenwert des von dem Integrationsabschnitt 9 integrierten Integrationswert wird von dem Probenab schnitt 10 in festen Zeiteinheiten Δt_n gehalten (S12). Der gehaltene Wert, der als Probe ausgewählt wurde, ist in Fig. 15 dargestellt.

Der Durchschnittswert, der durch Bildung des Durch schnittes in dem Durchschnittsbildungsabschnitt 11 er mittelt wurde, und zwar aus dem Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Verstärkerabschnittes 8 in fe sten Zeiteinheiten Δt_n, ist in Fig. 16 dargestellt. Dieser gehaltene Wert oder Durchschnittswert wird an die zentrale Recheneinheit ausgegeben (S13). Die Zen trale Recheneinheit 3 bestimmt das Feuerniveau auf der Grundlage des gehaltenen Wertes oder des Durch schnittswertes des integrierten Wertes (S14, S15). Wenn beispielsweise der gehaltene Wert oder der Durch schnittswert das Niveau 1 überschreiten, wird dies als Voralarmniveau erkannt. Wenn der gehaltene Wert oder der Durchschnittswert das Niveau 2 überschreiten, wird dies als Feueralarmniveau erkannt. Es wird daher ein Alarm ausgegeben (S16).

Wie bereits beschrieben, ist es möglich, da in diesem Ausführungsbeispiel selbst feine Partikel erkannt wer den, bereits sehr dünnen Rauch, wie er in der Anfangs phase bzw. im Anfangsstadium beim Ausbruch eines Feuers auftritt, zu erkennen und einen Feuerwarnalarm auszugeben. Da es auch möglich ist, den Grad der Verschmutzung der Luft festzustellen, können auch abnormale Veränderungen der Umweltrandbedingungen festgestellt werden. Zusätzlich können, da es möglich ist, sowohl feine Parikel als auch Rauch durch ein einziges Gerät, ohne das Vorsehen eines Sensors für feine Partikel, zu erkennen, Kosten reduziert werden. Es ist außerdem möglich, da der gehaltene Wert oder der Durchschnittswert der Rauchintensität berechnet werden, selbst dann, wenn die Rauchintensität an steigt, zuverlässig ein Feuer ohne Beeinträchtigung einer Unterscheidungsfunktion zu erkennen.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann der Überwa chungsbereich 6 periodisch gereinigt werden. Diese Sy stemkonfiguration ist in Fig. 19 dargestellt. In die sem Falle ist ein Umschaltventil 64 in einem Bereich vor dem Überwachungsbereich 61 angeordnet, wie in Fig. 19 dargestellt, so daß zwischen Luft und Reinigungs luft aus dem zu überwachenden Raum durch das Umschalt ventil 64 geschaltet werden kann. Hier ist das Um schaltventil 64 auf einen Bereich 65 geschaltet, aus dem die zu überwachende Luft in normalen Zeitabständen entnommen wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Umschaltventil 64 periodisch auf einen Bereich 66 mit Reinigungsluft umgeschaltet. Daher wird der Innenraum des Überwachungsbereiches 61 in periodischen Abständen gereinigt, so daß es möglich ist, sehr genau feine Partikel in der zu überwachenden Luft zu messen. Es ist auch möglich, zu bestätigen, daß der Überwachungs bereich gereinigt wurde, und zwar auf der Grundlage von Daten, die während des Reinigens aufgezeichnet wurden, und einen anschließend erneuten Beginn des normalen Überwachens, und gleichzeitig ist es möglich, zu überprüfen, ob die Meßgeräte normal arbeiten.

In einem derartigen System werden auch die Einflüsse von Daten berücksichtigt, die aufgrund von Verschmut zung oder Beeinträchtigung des optischen Systemes er zeugt wurden. Somit ist es also in diesem Ausführungs beispiel sinnvoll, Verschmutzungen oder Beeinträchti gungen des optischen Systemes oder dergleichen zu er kennen, und dementsprechend die Empfindlichkeit des Systemes zu korrigieren.

Eine erste Methode hierfür ist das Aufzeichnen der Zeit, während der das Gerät in Gebrauch ist, und nach Ablauf einer festgelegten Zeitspanne wird ein Alarm ausgegeben. Gründe für einen Alarm können Pumpen, Lam pen LEDs oder dergleichen sein. Nach dieser Methode ist es sehr einfach, die Geräte zu überwachen.

Obwohl es nach der ersten Methode sehr einfach ist, die Geräte zu überwachen, hat diese auch den Nachteil, daß es nicht möglich ist, plötzliche Ausfälle oder ein Absinken der Empfindlichkeit aufgrund von Beeinträch tigungen zu erkennen. Um dies zu vermeiden, kann vor gesehen sein, daß eine zweite Lichtempfangseinrichtung 71, wie beispielsweise eine Photodiode, in der Nähe der Lichtaussendungseinrichtung vorgesehen ist, wie in Fig. 20 dargestellt. In diesem Fall wird die Lichtaus strahlung des Lichtaussendungsabschnittes 5 von der zweiten Lichtempfangseinrichtung 71 immer überwacht. Selbst dann, wenn der Betrag der Lichtemission des Lichtaussendungsabschnittes 5 aufgrund von Verschmut zungen oder Beeinträchtigungen abfällt, kann dies so fort erkannt werden. Es ist somit möglich, den Betrag der Lichtemission des Lichtaussendungsabschnittes 5 so zu regeln, daß dieser auf der Grundlage der hierdurch erhaltenen Daten konstant ist. In diesem Fall, wenn über einen längeren Zeitraum ein Ausgangssignal von der zweiten Lichtempfangseinrichtung 71 ausgeht, wird ein Versagen des Lichtaussendungsabschnittes, angenom men, beispielsweise ein Durchbrennen der Lampe. Somit kann in einem derartigen Fall ein Alarm ausgelöst wer den, so daß ein Bediener den Ausfall sofort bemerkt.

Eine zweite Methode ist, zusätzlich zu der beschriebe nen zweiten Lichtempfangseinrichtung 71, die Anordnung der Lichtempfangseinrichtung 71 (siehe Fig. 3) an ei ner Stelle, an der das Licht des Lichtempfangsab schnittes 5 direkt eindringt, wie in Fig. 21 gezeigt. Bei dieser Anordnung sollte der Betrag des von der zweiten Lichtempfangseinrichtung 71 empfangenen Lich tes demjenigen der Lichtempfangseinrichtung 72 ent sprechen. Es wird daher ein Fehler erkannt, wenn die Differenz zwischen den Beträgen des von den Lichtemp fangseinrichtungen empfangenen Lichtes übereinstimmt oder einen festgelegten Betrag überschreitet, und an genommen, daß ein Ausfall stattgefunden hat, so daß deshalb ein Alarm ausgegeben wird.

Eine dritte Methode ist das Vorsehen einer Konstruk tion, bei der die zweite Lichtaussendungseinrichtung 51, wie in Fig. 22 dargestellt, angeordnet ist. Bei dieser Konstruktion wird ein Teststrahl mit einem be stimmten Betrag von der zweiten Lichtaussendungsein richtung emittiert, und zwar in festgelegten Zeitinter vallen. Dann wird der Betrag des von dem Lichtaussen dungsabschnitt 5 ausgestrahlten Lichtes während der Lichtaussendung der Teststrahlen gemessen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Betrag des Teststrahles von der zweiten Lichtaussendungseinrichtung 51 beträchtlich größer als das gestreute Licht aufgrund feiner Par tikel und der Betrag des Teststrahles kann immer als nahezu konstant angenommen werden. Es ist daher durch Korrektur der Empfindlichkeit des Lichtempfangsab schnittes 7 unter Verwendung des Betrages des zu die sem Zeitpunkt empfangenen Lichtes als Referenz mög lich, Einflüsse aufgrund von Verschmutzung oder der gleichen zu unterbinden. Gleichzeitig kann ein Test auch so durchgeführt werden, daß der Betrag des Lich tes des Teststrahles der zweiten Lichtaussendungsein richtung 51 in eine Vielzahl von Schritten unterteilt ist. Wenn solch ein Verfahren verwendet wird, ist es möglich, den Gradienten der Empfindlichkeit des Licht empfangsabschnittes 7 zu korrigieren, so daß eine ge nauere Empfindlichkeitskorrektur möglich ist. Gleich zeitig wird ein Fehler erkannt, wenn das Ausgangssi gnal des Lichtempfangsabschnittes 7 während des Testes geringer ist als ein festgelegter Wert und ein Alarm kann ausgelöst werden.

Desweiteren kann eine Beeinträchtigung durch das Er kennen des fließenden elektrischen Stromes in dem Lichtaussendungsabschnitt 5 erkannt werden. In diesem Fall, wenn erkannt wird, daß ein elektrischer Strom mit einem festen Betrag oder einem höheren Betrag durch den Lichtaussendungsabschnitt 5 fließt, zeigt dies eine Abnormalität in dem Lichtaussendungsab schnitt 5 an, ein Alarm wird ausgelöst.

Nachfolgend ist in den Fig. 23 bis 29 ein zweites Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darge stellt.

In diesem Ausführungsbeispiel wird von dem Lichtaus sendungsabschnitt Licht periodisch emittiert.

In Fig. 1 wird, wenn die Zentrale Recheneinheit 3 ein Umschaltsignal für pulsierendes Licht/kontinuierliches Licht ausgibt, welches anzeigt, daß pulsierendes Licht ausgewählt wurde, und dies an den Umschaltabschnitt für kontinuierliches Licht/pulsierendes Licht weiter gibt, der Umschaltabschnitt 2 für kontinuierliches Licht/pulsierendes Licht so umschalten, daß die pul sierenden Ausgangssignale von dem Oszillierungsab schnitt 1 an den Steuerungsabschnitt 4 abgegeben werden. Der Steuerungsabschnitt 4 steuert periodisch die Lichtaussendungseinrichtung 5. In diesem Fall projiziert der Lichtaussendungsabschnitt 5 ein pul sierendes Licht in den Überwachungsbereich 6, wobei die Frequenz des pulsierenden Lichtes einer Oszilla tionsfrequenz f0 entspricht, wie in Fig. 23 gezeigt.

Wenn sich feine Partikel, wie beispielsweise Staub, in dem Überwachungsbereich 6 befinden, oder wenn durch Feuer verursachte Rauchpartikel in den Überwachungsbe reich 6 eindringen, tritt gestreutes Licht auf, und das gestreute Licht wird von dem Lichtempfangsab schnitt 7 empfangen. Das Ausgangssignal des empfange nen Lichtes des Lichtempfangsabschnittes 7 wird in dem Verstärker 8 verstärkt. Befinden sich feine Partikel, wie beispielsweise Staub, in dem Überwachungsbereich 6, erhält man ein Ausgangssignal des empfangenen Lich tes entsprechend den feinen Partikeln. Das Ausgangssi gnal des empfangenen Lichtes des Verstärkerabschnittes 8 für diesen Fall ist in Fig. 24 dargestellt. Fig. 24 zeigt einen Zustand, bei dem feine Partikel erkannt wurden und dies in Zeitintervallen mit einer festge legten Periodendauer (t1 bis tn) ausgegeben wurde.

Wenn feine Partikel erkannt wurden, wird das Zählni veau B in Intervallen mit einer festgelegten Perioden dauer (t1 bis tn) gesetzt. Nur dann, wenn dieses Zähl niveau überschritten wird, wird das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes gezählt. D.h., nachdem die Wellen form des Ausgangssignales des empfangenen Lichtes des Verstärkerabschnittes 8 von dem Wellenform erzeugenden Abschnitt 13 erzeugt wurde, wird, wie in Fig. 25 dar gestellt, der von dem Zählabschnitt 14 ermittelte Zählwert in Intervalien einer festgelegten Zeitdauer (t1 bis tn) dargestellt.

Anschließend kann man, wenn durch ein Feuer verur sachte Rauchpartikel in den Überwachungsbereich ein dringen, einen Wert für das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes erhalten, der den Rauchpartikeln entspricht. Das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Verstärkerabschnittes 8 für diesen Fall ist in Fig. 26 dargestellt. Es wird von dem Integrationsab schnitt 9 integriert. Das Ausgangssignal des empfange nen Lichtes des Integrationsabschnittes 9 ist in Fig. 27 dargestellt. Hinsichtlich des Ausgangssignales des Integrationsabschnittes 9 ist der Haltewert in Fig. 28 dargestellt. Der Durchschnittswert des Ausgangssigna les des empfangenen Lichtes des Verstärkerabschnittes 8, der im Durchschnittsbildungsabschnitt 11 für einen festgelegten Zeitraum ermittelt wurde, ist in Fig. 29 dargestellt.

Der Haltewert des integrierten Wertes des Probenab schnittes 10, der Durchschnittswert des Durchschnitts bildungsabschnittes 11 und der Zählwert des Zählab schnittes 14 werden in die zentrale Recheneinheit 3 eingegeben.

Die Zentrale Recheneinheit 3 bestimmt den Grad der Verschmutzung der Luft auf der Grundlage des Zählwer tes auf dieselbe Weise wie beim ersten Ausführungsbei spiel. Genauer gesagt wird, wenn der Zählwert das Ni veau 1 überschreitet, dies als Niveau einer abnormalen Veränderung der Umweltrandbedingungen erkannt. Wenn der Zählwert das Niveau 2 überschreitet, wird dies als Feuerwarnniveau erkannt. Die Zentrale Recheneinheit 3 bestimmt das Niveau des Feuers auf der Grundlage des Haltewertes oder des Durchschnittswertes. Beispiels weise wird, wenn der Haltewert oder der Durchschnitts wert das Niveau 1 überschreiten, dies als Voralarmni veau bestimmt. Wenn der Haltewert oder der Durch schnittswert das Niveau 2 überschreiten, wird dies als Feuerniveau bestimmt.

Dieses Ausführungsbeispiel weist dieselben Vorteile auf wie das bereits beschriebene Ausführungsbeispiel. Zusätzlich kann, da der Lichtaussendungsabschnitt 5 in diesem Ausführungsbeispiel nur periodisch angesteuert wird, Energie eingespart werden.

In einem anderen Ausführungsbeispiel, in dem die Lichtaussendungseinrichtung kontinuierliches Licht oder pulsierendes Licht emittiert, wird ein Unterbre cher (nicht dargestellt) verwendet. Genauer gesagt ist ein Unterbrecher an der Vorderseite der Lichtaussen dungseinrichtung angeordnet. Der Unterbrecher wird von der Umschalteinrichtung für pulsierendes Licht/kontin uierliches Licht gesteuert, und zwar unter der Be dingung, daß die Lichtaussendungseinrichtung Licht kontinuierlich emittiert. Durch eine derartige Anord nung wird ein Ausgangssignal erreicht, das dem von pulsierendem Licht entspricht. Soll kontinuierliches Licht ausgegeben werden, so kann der Unterbrecher an gehalten werden. In diesem Fall hat der Umschaltab schnitt für pulsierendes Licht/kontinuierliches Licht eine Kontrollfunktion, so daß überprüft werden kann, ob sich der Unterbrecher bewegt oder steht.

Die als Bestimmungseinrichtung dienende Zentrale Re cheneinheit 3, kann, wie auch im ersten Ausführungs beispiel, entweder in einem Sensor, einem Relais oder einem Empfänger untergebracht sein.

Nachfolgend soll das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeich nung beschrieben werden.

In den Fig. 30 bis 34 ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bezugnehmend auf die Zeichnung für dieses Ausführungsbeispiel, kann dieselbe Zeichnung verwendet werden, die auch bereits für die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ver wendet wurde, falls dieses Ausführungsbeispiel diesel ben Inhalte aufweist, wie die oben beschriebenen Aus führungsbeispiele.

Fig. 30 zeigt ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau des dritten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Er findung darstellt. Der Gesamtaufbau des dritten Aus führungsbeispieles entspricht weitgehend demjenigen der Fig. 1, allerdings ist zusätzlich ein Frequenzbe rechnungsabschnitt 114 vorgesehen, der als Frequenzbe rechnungseinrichtung dient. Der Frequenzberechnungsab schnitt 114 zählt die Frequenz der in Wellenform vor liegenden Ausgangssignalsniveaus für jedes einzelne Niveau in festgelegten Zeitintervallen, die von dem Timerabschnitt 15 ausgegeben werden, und berechnet die Frequenzverteilung.

Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet einen Speicherab schnitt, der als Speichereinrichtung dient, in der die Ausgangssignalniveaus der Rauchpartikel und die Fre quenzverteilung der anderen Ausgangssignalniveaus der feinen Partikel vorher gespeichert wurden. Rauchparti kel und Staub, und in Nebel vorkommende Partikel wer den hier berücksichtigt. Staub entsteht, wenn feste Stoffe auseinanderbrechen, wobei Staub eine Partikel größe von 1 bis 100 µm aufweist. Nebel entsteht, wenn Dampf auskondensiert, wobei Nebel eine Partikelgröße von 5 bis 50 µm aufweist. Rauch entsteht bei einer durch ein Feuer verursachten Verbrennung, wobei Rauch eine Partikelgröße von 5 bis 2,0 µm aufweist. Somit sind Rauchpartikel kleiner als Dampfpartikel oder der gleichen.

Das Niveau des Ausgangssignales für Staub, Dampf oder dergleichen, ist in Fig. 31 dargestellt. Die Vertei lung der Erscheinungsfrequenz für jedes einzelne Ni veau des Ausgangssignales innerhalb eines bestimmten Zeitraumes ist in Fig. 32 aufgetragen. Wie aus den Fig. 31 und 32 klar hervorgeht, sind Staub- oder Dampfpartikel größer als Rauchpartikel und zeigen eine weitgehende Normalverteilung. Der mittlere Wert des Niveaus des Ausgangssignales stellt die Maximumfre quenz (Spitzenwert) dar.

Anschließend sind die Niveaus des Ausgangssignales beim Erkennen von Rauch in Fig. 33 dargestellt. Die Verteilung der Erscheinungsfrequenz für jedes einzelne Niveau des Ausgangssignales von Rauch wird in Fig. 34 gezeigt. Wie aus der Fig. 34 klar hervorgeht, ist die Verteilung der Rauchfrequenz beim Ausbrechen eines Feuers die Maximumfrequenz (Spitzenwert) im Anfangs zeitintervall der Niveaus des Ausgangssignales, und die Frequenz sinkt ab, wenn die Niveaus des Ausgangs signales ansteigen. Da Rauch eine geringe Partikelgrö ße aufweist, zeigt er eine nach rechts hin abfallende Frequenzverteilung, die charakteristisch für Rauch ist, zum Zeitpunkt das Ausbruchs eines Feuers. Diese Frequenzverteilung unterscheidet sich von derjenigen, von Staub oder Dampf, wie aus den Fig. 32 und 34 ent nommen werden kann. Die Frequenzverteilung der Niveaus des Ausgangssignales von Rauch und die Frequenzvertei lung der Niveaus des Ausgangssignales der anderen Par tikel, wie beispielsweise Staub, wurden bereits vorher in dem Speicherabschnitt 16 abgespeichert.

Das Bezugszeichen 3 kennzeichnet die oben beschriebene Zentrale Recheneinheit, welche die von dem Frequenz berechnungsabschnitt 14 berechnete Frequenzverteilung mit derjenigen von Rauch und anderen feinen Partikeln vergleicht, die bereits vorher abgespeichert wurden, und die Zentrale Recheneinheit hat die Aufgabe, als Bestimmungseinrichtung zum Unterscheiden von feinen Partikeln von Rauch, Staub oder Dampf zu dienen. Die Zentrale Recheneinheit 3 hat weiterhin die Aufgabe, das Niveau eines Feuers auf der Grundlage des Halte wertes des integrierten Wertes zu bestimmen, welcher von dem Probenabschnitt 10 gehalten wird, oder dem Durchschnittswert des Ausgangssignales des empfangenen Lichtes, das von dem Durchschnittsbildungsabschnitt 11 errechnet wurde. Wenn von der Zentralen Recheneinheit 3 erkannt wird, daß es sich bei den freien Partikeln um Rauch handelt, wird ein Feuerwarnalarm ausgelöst. Werden die feinen Partikeln als Staub oder dergleichen bestimmt, löst die Zentrale Recheneinheit einen Luft verschmutzungsalarm aus.

Der Spitzenwert der Erscheinungsfrequenz von Staub oder Dampf ist unterschiedlich und hängt von der Umge bung ab, in der der Melder angeordnet ist, und die Verteilung kann von der in der Fig. 4 dargestellten abweichen. In diesem Fall ist der Inhalt der Speicher abschnitte 16 entsprechend angepaßt, beispielsweise wird ein Verteilungsschema vorher gemessen und abge speichert.

Nachfolgend soll beschrieben werden, wie das Feuerni veau auf der Grundlage des Haltewertes gesetzt wird.

Die Beziehung zwischen der Zeit, wenn ein Feuer aus bricht, und der Rauchintensität ist ähnlich der in der Fig. 6 gezeigten. Die Rauchintensität steigt propor tional zur Zeitdauer in der gleichen Weise wie bereits beschrieben an. Da jedoch beim Ausbruch eines Feuers die Rauchintensität gering ist und der Anteil feiner Partikel ebenfalls gering ist, ist der von der Inte grationseinrichtung 9 errechnete integrierte Wert ge nauso gering wie in der Fig. 7B dargestellt.

Wenn die Rauchintensität im Verlauf der Zeit ansteigt, wie in Fig. 9 dargestellt, steigt der vom dem Integra tionsabschnitt 9 berechnete integrierte Weg extrem an. Wenn der integrierte Weg beispielsweise das Niveau 1 der Fig. 9 überschreitet, so wird dies als Voralarmni veau erkannt; wenn der integrierte Weg das Niveau 2 überschreitet, wird dies als Feuerniveau bestimmt. Wird in der Anfangsphase Rauch erkannt, und wenn die Rauchintensität anschließend ansteigt, kann das Erken nungsniveau für Feuer herabgesetzt werden, so daß das oben beschriebene Voralarmniveau zu einem Feuerniveau wird.

Nachfolgend soll die Funktionsweise dieses Ausfüh rungsbeispieles beschrieben werden. Die Fig. 35 und 36 zeigen Flußdiagramme, in denen die Funktionsweise schematisch dargestellt ist.

Es soll ein Fall beschrieben werden, bei die Licht emission des Lichtaussendungsabschnittes 5 kontinuier liches Licht ist. Die Lichtemission des Lichtaussen dungsabschnittes 5 ist ähnlich derjenigen der Fig. 10. Die Niveaus des Ausgangssignales, die von dem Verstär kerabschnitt 8 verstärkt werden, sind ähnlich denjeni gen der Fig. 11.

Der Frequenzberechnungsabschnitt 14 zählt die Erschei nungsfrequenzen der Niveaus des Ausgangssignales, die von dem Verstärkerabschnitt 8 für jedes einzelne Ni veau verstärkt werden (S21 bis S23), berechnet die Frequenzverteilung (S25) und gibt diese an die Zen trale Recheneinheit 3 aus. Die zentrale Recheneinheit 3 vergleicht die Frequenzverteilung des Frequenzbe rechnungsabschnittes 14 mit jeder einzelnen Frequenz verteilung, die in dem Speicherabschnitt 16 gespei chert ist (S25, S26). Wenn die Verteilung der Fre quenzverteilung der Fig. 32 ähnelt, wird ein Feuer er kannt und ein Feuerwarnalarm ausgelöst (S27). Wenn die Verteilung der Frequenzverteilung der Fig. 34 ähnelt, wird Staub erkannt, und ein Luftverschmutzungsalarm ausgelöst.

Wenn anschließend die Rauchintensität ansteigt, hat das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Ver stärkerabschnittes 8 die in Fig. 13 gezeigte Form und der Zustand, in dem das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Verstärkerabschnittes 8 von dem Integra tionsabschnitt 9 integriert wurde, ist in Fig. 14 dar gestellt (S31). Der Spitzenwert des integrierten Wer tes, der von dem Integrationsabschnitt 9 berechnet wurde, wird von dem Probenabschnitt 10 gehalten (S32). Der gehaltene Wert hieraus ähnelt dem, der in Fig. 15 dargestellt ist. Der Durchschnittswert entspricht dem jenigen, der in Fig. 16 dargestellt ist.

In diesem Fall bestimmt die Zentrale Recheneinheit 3 auch das Feuerniveau auf der Grundlage des gehaltenen Wertes oder des Durchschnittswertes des integrierten Wertes (S33, S34) und bestimmt ein Voralarmniveau oder ein Feuerniveau (S34, S35). Wenn die Zentrale Rechen einheit 3 feststellt, daß es sich um Rauch beim Aus bruch eines Feuers handelt, kann das Feuerniveau her abgesetzt werden, so daß aus dem Voralarmniveau ein Feuerniveau wird.

Wie bereits beschrieben, ist die Partikelgröße von Dampf oder Staub größer als die von Rauch, und die Frequenzverteilung hinsichtlich der Niveaus des Aus gangssignales ist nahezu eine Normalverteilung. Im Gegensatz hierzu ist im Falle von Rauch, da die Par tikelgröße von Rauch gering ist, die Frequenzvertei lung hinsichtlich der Niveaus der Ausgangssignale eine nach rechts hin abfallende Frequenzverteilung, die charakteristisch für Rauch ist. Es ist deshalb mög lich, bei erkannten feinen Partikeln zwischen Rauch und Staub zu unterscheiden. Genauer gesagt ist es mög lich, einen Alarm zu geben, der abnormale Änderungen in den Umweltrandbedingungen im Falle von Rauch an zeigt, und einen Verschmutzungsalarm im Falle von Staub auszulösen, abhängig vom Niveau.

Nachfolgend soll ein viertes Ausführungsbeispiel be schrieben werden, bei dem der Steuerabschnitt 4 Licht periodisch aussendet.

In Fig. 30 projiziert der Lichtaussendungsabschnitt 5 pulsierendes Licht entsprechend der Oszillationsfre quenz f0 in den Überwachungsbereich 6, so wie in Fig. 23 dargestellt, wenn die Zentrale Recheneinheit 3 ein Umschaltsignal für pulsierendes Licht/kontinuierliches Licht an den Umschaltabschnitt für kontinuierliches Licht/pulsierendes Licht ausgibt, welches anzeigt, daß pulsierendes Licht ausgewählt wurde. Die Niveaus des Ausgangssignales des Verstärkerabschnittes 8 für feine Partikel, wie beispielsweise Staub, die im Über wachungsbereich 6 vorhanden sind, ist in Fig. 24 ge zeigt. Der Frequenzberechnungsabschnitt 14 zählt die Niveaus des Ausgangssignales des Verstärkerabschnittes 8, berechnet die Frequenzverteilung und gibt diese an die Zentrale Recheneinheit 3 aus. Die Zentrale Rechen einheit 3 vergleicht die berechnete Frequenzverteilung mit jeder einzelnen vorher eingespeicherten Frequenz verteilung von Rauch oder dergleichen, die in dem Speicherabschnitt 16 eingespeichert wurde, um somit zwischen Rauch, Staub oder anderen zu unterscheiden. Das Ausgangssignal des empfangenen Lichtes des Ver stärkerabschnittes 8 für eine anschließend ansteigende Rauchintensität ist in Fig. 26 dargestellt. Das Aus gangssignal des empfangenen Lichtes des Integrations abschnittes 9 ist in Fig. 27 dargestellt, der Halte wert hiervon in Fig. 28, und der Durchschnittswert hiervon in Fig. 29.

Die Zentrale Recheneinheit 3 bestimmt das Niveau des Feuers auf der Grundlage des Haltewertes oder des Durchschnittswertes. Wenn beispielsweise der Haltewert oder der Durchschnittswert das Niveau 1 überschreiten, wird dies als Voralarmniveau erkannt. Wenn er das Ni veau 2 überschreitet, wird dies als Feuerniveau er kannt. Auch hier kann, wenn er als Rauch beim Ausbruch eines Feuers erkannt wurde, das Feuerniveau herunter gesetzt werden, so daß das Voralarmniveau zu einem Feuerniveau wird. Zusätzlich können die Frequenzver teilungsdaten von Rauch, Staub oder Dampf, die in dem Speicherabschnitt 16 abgespeichert sind, geeignet an die Umgebung angepaßt werden, in der der Melder ange ordnet ist.

Erfindungsgemäß ist es, wie oben beschrieben, möglich, nicht nur Rauch, sondern auch feine Partikel, wie bei spielsweise Staub, durch einen einzigen Sensor zu er kennen, wobei nur ein optisches System benötigt wird. Es können daher Kosten in beträchtlichem Maße einge spart werden und die Zuverlässigkeit kann verbessert werden. Zusätzlich ist es sogar möglich, einen Feuer warnalarm auszulösen, wenn ein Feuer ausbricht und wenn die Rauchintensität gering ist, so daß es möglich ist, ein Feuer schneller zu erkennen.

Während hier nur einige Ausführungsbeispiele der vor liegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wur den, ist selbstverständlich klar, daß für einen Fach mann auf diesem Gebiet Veränderungen und Modifizierun gen gemacht werden können, ohne daß der Schutzumfang, wie er in den nachfolgenden Ansprüchen offenbart ist, verlassen wird.

Claims

1. Rauchmelder mit der Fähigkeit, sowohl Rauch als auch feine Partikel zu erkennen, der folgendes enthält:
eine Lichtaussendungseinrichtung (5) zum Proji zieren eines Lichtstrahles in einen Überwachungs bereich (6);
eine Lichtempfangseinrichtung (7), die an einer Stelle angeordnet ist, an der ein von der Licht aussendungseinrichtung (5) projizierter Licht strahl nicht direkt empfangen wird, zum Empfangen von durch feine Partikel gestreutem Licht, bei spielsweise Staub, oder von durch Feuer verursach tem Rauch, der in den Überwachungsbereich (6) ein dringt;
eine Verstärkereinrichtung (8) zum Verstärken des Ausgangssignales der Lichtempfangseinrichtung (7);
eine Zähleinrichtung (14) zum Zählen der Anzahl der Ausgangssignale von der Verstärkereinrichtung (8) in Zeiteinheiten, bei denen die Ausgangssig nale einen vorher bestimmten Wert überschritten haben, um die feinen Partikel zu erkennen;
eine Recheneinrichtung (11) zum Berechnen eines Durchschnittswertes oder eines integrierten Wertes des Ausgangssignales von der Verstärkereinrichtung (8) in Zeiteinheiten, um den Rauch zu erkennen; und
eine Entscheidungseinrichtung (3) zur Bestimmung des Verunreinigungsgrades des Überwachungsbe reiches (6) auf der Grundlage des Zählwertes, der von der Zähleinrichtung (14) ermittelt wurde, und zur Bestimmung des Ereignisses eines Feuers oder der Möglichkeit eines Feuers auf der Grundlage des Durchschnittswertes oder des integrierten Wertes, der von der Recheneinrichtung (11) errechnet wurde.

2. Rauchmelder mit der Fähigkeit, sowohl Rauch als auch feine Partikel zu erkennen, der folgendes enthält:
eine Lichtaussendungseinrichtung (5) zum Proji zieren eines Lichtstrahles in einen Überwachungs bereich (6);
eine Lichtempfangseinrichtung (7), die an einer Stelle angeordnet ist, an der ein von der Licht aussendungseinrichtung (5) projizierter Licht strahl nicht direkt empfangen wird, zum Empfangen von durch feine Partikel gestreutem Licht, wie beispielsweise Staub, oder von durch Feuer verur sachtem Rauch, der in den Überwachungsbereich (6) eindringt;
eine Verstärkereinrichtung (8) zum Verstärken des Ausgangssignales der Lichtempfangseinrichtung (7);
eine Frequenzberechnungseinrichtung (114) zum Unterscheiden des Ausgangssignales der Verstärker einrichtung (8) für jedes einzelne vorherbestimmte Niveau und zum Berechnen der auftretenden Fre quenzverteilung des Ausgangssignales des Niveaus für jedes einzelne Niveau;
eine Speichereinrichtung (16) zum Einspeichern der Frequenzverteilung des Ausgangssignales der Licht empfangseinrichtung (7) für jedes einzelne Niveau des Ausgangssignales, wenn Rauchpartikel in den Überwachungsbereich (6) eindringen und zum Ein speichern der Frequenzverteilung für jedes einzel ne Niveau des Ausgangssignales, wenn andere feine Partikel in den Überwachungsbereich (16) ein dringen; und
eine Entscheidungseinrichtung (3) zum Vergleichen der von der Frequenzberechnungseinrichtung (14) berechneten Frequenzverteilung mit derjenigen, die in der Speichereinrichtung (16) gespeichert ist und zum Unterscheiden zwischen Rauch und anderen feinen Partikeln.

3. Rauchmelder nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Lichtaussendungseinrichtung (5) eine Halogenlampe oder eine Laserdiode ist.

4. Rauchmelder nach einem der Ansprüche 1 und 2, der folgendes enthält:
eine Steuerungseinrichtung (4) zum Steuern der Lichtaussendungseinrichtung (5); und
eine Umschalteinrichtung (2) für pulsierendes Licht/kontinuierliches Licht zum Umschalten eines Ausgabesignales an die Steuereinrichtung (4), so daß kontinuierliches Licht oder pulsierendes Licht von der Lichtaussendungseinrichtung (5) emittiert werden kann.

5. Rauchmelder nach einem der Ansprüche 1 und 2, der folgendes enthält:
einen Unterbrecher, der an der Vorderseite der Lichtaussendungseinrichtung (5) angeordnet ist, so daß kontinuierliches Licht oder pulsierendes Licht von der Lichtaussendungseinrichtung (5) aussendbar ist; und
eine Umschalteinrichtung (2) zum Schalten eines Ausgangssignales für pulsierendes Licht/kontinu ierliches Licht an die Steuereinrichtung (4).

6. Rauchmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der folgendes enthält:
eine Pumpe (62) zur Versorgung des Überwachungsbe reiches (6) mit Luft aus dem zu überwachenden Raum; und
eine Durchflußratenbestimmungseinrichtung (63) zum bestimmen der Durchflußrate der Luft in den Über wachungsbereich (6).

7. Rauchmelder nach Anspruch 6, wobei die Durchflußratenbestimmungseinrichtung (63) ein Durchflußmesser ist.

8. Rauchmelder nach Anspruch 6, wobei die Durchflußratenbestimmungseinrichtung (63) ein Durchflußgeschwindigkeitsmesser ist.

9. Rauchmelder nach Anspruch 6, wobei die Durchflußratenbestimmungseinrichtung (63) ein Druckmeßgerät ist.

10. Rauchmelder nach Anspruch 6, wobei die Pumpe (62) auf der Grundlage eines durch die Durchflußratenbestimmungseinrichtung (63) be stimmten Wertes geregelt ist, so daß die Menge der in den Überwachungsbereich (6) einströmenden Luft konstant ist.

11. Rauchmelder nach Anspruch 6, wobei ein Ausgangssignal der Lichtempfangseinrich tung (7) auf der Grundlage des von der Durchfluß ratenbestimmungseinrichtung (63) bestimmten Wertes verändert wird.

12. Rauchmelder nach Anspruch 6, wobei der Überwachungsbereich (6) in vorherbe stimmten Zeitintervallen gereinigt wird.

13. Rauchmelder nach Anspruch 12, wobei die Reinigung durch das Zuführen von saube rer Luft in den Überwachungsbereich (6) durchge führt wird.

14. Rauchmelder nach einem der Ansprüche 12 und 13, wobei, nachdem der Überwachungsbereich (6) ge reinigt wurde, feine Partikel in dem Überwachungs bereich (6) bestimmt werden.

15. Rauchmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Zeit, während der Teile des Rauchmelders benutzt werden, aufgezeichnet wird, und ein Alarm ausgegeben wird, wenn die Teile in vorherbestimm ten Zeitintervallen ersetzt werden müssen.

16. Rauchmelder nach Anspruch 15, wobei das Teil eine Pumpe (62) ist.

17. Rauchmelder nach Anspruch 15, wobei das Teil die Lichtaussendungseinrichtung (5) ist.

18. Rauchmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei, wenn der Betrag der Lichtemission der Lichtaussendungseinrichtung (5) oder die Lichtemp fangsempfindlichkeit der Lichtempfangseinrichtung (7) in Abhängigkeit ihres Verschleißes und ihrer Verschmutzung veränderbar ist, der Betrag der Lichtemission der Lichtaussendungseinrichtung (5) oder die Lichtempfangsempfindlichkeit der Licht empfangseinrichtung (7) korrigiert wird.

19. Rauchmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei, wenn der Betrag der Lichtemission der Lichtaussendungseinrichtung (5) oder die Lichtemp fangsempfindlichkeit der Lichtempfangseinrichtung (7) aufgrund ihres Verschleißes oder ihrer Verschmutzung verändert wird, ein Alarm ausgelöst wird.

20. Rauchmelder nach Anspruch 18, wobei eine zweite Lichtempfangseinrichtung (71) in der Nähe der Lichtaussendungseinrichtung (5) so angeordnet ist, daß, wenn sich der Betrag des Lichtes, das von der zweiten Lichtempfangsein richtung (71) empfangen wird, verändert, das Aus gangssignal der Lichtaussendungseinrichtung (5) korrigiert wird.

21. Rauchmelder nach Anspruch 19, wobei eine zweite Lichtempfangseinrichtung (71) in der Nähe der Lichtaussendungseinrichtung (5) so angeordnet ist, daß, wenn der Betrag des von der zweiten Lichtempfangseinrichtung (71) empfangenen Lichtes unter einen vorher bestimmten Betrag ab senkt, ein Alarm ausgelöst wird.

22. Rauchmelder nach Anspruch 18, wobei ein Wert, des augenblickliches Verbrauches der Lichtaussendungseinrichtung (5) bestimmt wird, so daß, wenn der augenblickliche Verbrauch unter einen vorher bestimmten Wert absinkt, Alarm ausge löst wird.

23. Rauchmelder nach Anspruch 19, wobei eine zweite Lichtempfangseinrichtung (71) in der Nähe der Lichtaussendungseinrichtung (5) angeordnet ist, wobei eine dritte Lichtempfangs einrichtung an einer Stelle angeordnet ist, an der sie der Lichtaussendungseinrichtung (5) gegenüber liegt, und ein von der Lichtaussendungseinrichtung (5) emittierter Lichtstrahl direkt in die dritte Lichtempfangseinrichtung hineinfällt, so daß der Betrag des von der zweiten Lichtempfangseinrich tung (71) empfangenen Lichtes mit dem Betrag des von der dritten Lichtempfangseinrichtung empfange nen Lichtes verglichen wird, und ein Alarm ausge löst wird, falls die Differenz mindestens einen vorher bestimmten Wert erreicht.

24. Rauchmelder nach Anspruch 18, wobei eine zweite Lichtempfangseinrichtung (71) an einer Stelle angeordnet ist, an der ein Licht strahl direkt auf die Lichtempfangseinrichtung (71) fällt, so daß ein Teststrahl mit einem festen Betrag von der zweiten Lichtaussendungseinrichtung (51) ausgestrahlt wird, so daß der Betrag des Teststrahles bestimmt wird, um die Empfindlichkeit der Lichtempfangseinrichtung (7) zu korrigieren.

25. Rauchmelder nach Anspruch 19, wobei eine zweite Lichtaussendungseinrichtung (51) an einer Stelle, angeordnet ist, an der ein Licht strahl direkt auf die Lichtempfangseinrichtung (7) fällt, und ein Teststrahl eines festen Betrages von der zweiten Lichtaussendungseinrichtung (51) emittiert wird, wobei ein Alarm ausgelöst wird, wenn der Betrag des Teststrahles einem vorher be stimmten Wert entspricht, oder diesen unter schreitet.