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DE10044200A1 - Rauchmelder mit zweifachen Erfassungstechnologien und zwei Stromquellen - Google Patents

Rauchmelder mit zweifachen Erfassungstechnologien und zwei Stromquellen

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Publication number
DE10044200A1
DE10044200A1 DE10044200A DE10044200A DE10044200A1 DE 10044200 A1 DE10044200 A1 DE 10044200A1 DE 10044200 A DE10044200 A DE 10044200A DE 10044200 A DE10044200 A DE 10044200A DE 10044200 A1 DE10044200 A1 DE 10044200A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control circuit
ionization
detector
smoke
alarm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10044200A
Other languages
English (en)
Inventor
William P Tanguay
Thomas W Kondziolka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ranco Inc of Delaware
Original Assignee
Ranco Inc of Delaware
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ranco Inc of Delaware filed Critical Ranco Inc of Delaware
Publication of DE10044200A1 publication Critical patent/DE10044200A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/18Prevention or correction of operating errors
    • G08B29/183Single detectors using dual technologies
    • GPHYSICS
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    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • G08B17/107Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device for detecting light-scattering due to smoke
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Abstract

Ein Rauchmelder mit sowohl einem Ionisationsdetektor als auch einem photoelektrischen Detektor, die miteinander gekoppelt sind, um ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn einer der Detektoren ein mögliches Feuer erfaßt. Der Rauchdetektor umfaßt eine Stromversorgungsschaltung mit sowohl einer Wechselstromversorgung als auch einer Gleichstromversorgung. Während normaler Betriebsbedingungen betreibt die Wechselstromversorgung sowohl den Ionisationsdetektor als auch den photoelektrischen Detektor des Rauchmelders. Bei einer Stromunterbrechung liefert die Gleichstrombatterieversorgung Leistung, um sowohl den Ionisationsdetektor als auch den photoelektrischen Detektor zu betreiben. Der Rauchmelder umfaßt eine Verbindungsvorrichtung, die es erlaubt, mehrere Rauchmelder zusammenzukoppeln.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht Priorität aus der vorläufigen Anmeldung Nr. 60/153 139, eingereicht am 9. September 1999.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Rauchmelder. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Rauchmelder, der sowohl einen Ionisations-Rauchdetektor als auch einen photoelektrischen Rauchdetektor aufweist und eine zweifache oder duale Stromquelle mit sowohl einer Wechselstromversorgung als auch einer Gleichstromversorgung umfaßt.
Gegenwärtig sind zwei Arten von Rauchmeldern am Markt erhältlich. Die erste Art eines Rauchmelders beinhaltet eine photoelektrische Raucherfassungstechnologie, bei der Licht von einer Emitterquelle, wie beispielsweise einer Infrarotlicht-emittierenden Diode (LED), von einer Lichterfassungsvorrichtung weggeleitet wird. Wenn Rauch in der Photoerfassungskammer vorhanden ist, kontaktiert das emittierte Licht die Rauchpartikel und wird reflektiert und durch den Photodetektor erfaßt. Wenn genug Licht von den Rauchpartikeln reflektiert ist, aktiviert das durch den Photodetektor erzeugte Signal einen hörbaren Alarm.
Eine zweite Art eines gegenwärtig erhältlichen Rauchmelders verwendet eine Ionisations-Raucherfassungstechnologie. Ein einen Ionisationsdetektor beinhaltender Rauchmelder umfaßt eine Ionisationskammer, die ein Elektrodenpaar mit einer darüber erzeugten Spannung einschließt. Wenn ein Feuer nahe dem Rauchmelder vorhanden ist, treten die Verbrennungsprodukte in die Ionisationskammer ein und die Spannung über das Elektrodenpaar wird geändert. Die geänderte Spannung über die Elektroden wird an eine Steuerschaltung geliefert, die einen hörbaren Alarm aktiviert, um einen Rauch- oder Feuerzustand anzugeben.
Obgleich sowohl photoelektrische Rauchmelder als auch Ionisations-Rauchmelder handelsüblich erhältlich sind, weist jede Art von Melder eindeutige Betriebscharakteristiken auf, die jede Art von Melder besser beim Erfassen einer unterschiedlichen Art eines Feuer- oder Rauchzustands macht. Wie allgemein bekannt ist, ist ein photoelektrischer Rauchmelder wirksamer beim Erfassen eines langsamen, schwelenden Feuers, das über Stunden schwelt, bevor es in Flammen aufgeht. Bei einem schwelenden Feuer wird eine große Rauchmenge erzeugt, aber sehr wenig Flammen sind vorhanden. Schwelende Feuer können durch brennende Zigaretten in Sofas oder Bettzeug bzw. Betten verursacht werden. Obgleich ein schwelendes Feuer sich in ein loderndes Feuer weiterentwickeln kann und es oft dazu kommt, ist es wünschenswert, daß die Bewohner vor der Existenz des schwelenden Feuers so bald wie möglich gewarnt werden. Photoelektrische Rauchmelder sind am besten beim Erfassen dieser Art von Feuer.
Ein Ionisations-Rauchdetektor ist im allgemeinen wirksamer beim Erfassen von heftigen, lodernden Feuern, die verbrennbare Materialien schnell verbrauchen und sich schnell ausbreiten. Quellen dieser Arten von Feuer können in einem Abfallbehälter brennendes Papier oder ein Fettfeuer in der Küche sein. Wiederum ist es wünschenswert, einen Hausbewohner vor der Existenz dieser Art von Feuer so bald wie möglich zu warnen, und ein Ionisations-Detektor ist in dieser Hinsicht am wirksamsten.
Seit der Mitte der 1980'er Jahre ist ein zweifacher oder dualer Erfassungs-Rauchmelder bekannt und handelsüblich erhältlich, der sowohl ein Ionisations- als auch ein photoelektrisches Erfassungssystem aufweist. In 1997 stellte die Maple Chase Company von Downers Grove, Illinois, das Firex Model CCPB mit zweifacher Ionisations- und photoelektrischer Erfassungstechnologie vor. Bei jedem der oben erwähnten handelsüblichen zweifachen Erfassungs- Rauchmeldern ist die Stromversorgung eine 9 V-Batterie. Außerdem offenbaren die US-Patente Nr. 4 316 184 und 5 633 501 einen Rauchmelder, der sowohl photoelektrische als auch Ionisations-Rauchdetektoren aufweist.
Ebenfalls erhältlich sind Rauchmelder, die entweder einen Ionisations-Rauchdetektor oder einen photoelektrischen Rauchdetektor aufweisen und die zwei Stromquellen verwenden; eine Wechselstrom-Hauptstromquelle und eine Gleichstrom- Batteriereserve. Die zwei Stromquellen ermöglichen es dem Rauchmelder, von der Wechselstromversorgung unter normalen Bedingungen betrieben zu werden. Wenn der Wechselstrom verloren geht, beispielsweise wenn die Bewohner des Hauses schlafen, wird die Gleichstrom-Batteriereserve dem Rauchmelder ermöglichen, aktiv zu bleiben und einen Alarm während Rauchzuständen zu erzeugen.
Viele aktuelle kommunale Feuerschutzverordnungen verlangen, daß neue Hausbauten zusammengeschaltete Rauchmelder innerhalb eines Hauses aufweisen, so daß die Erfassung von Rauch durch einen Melder an alle zusammengeschaltete Melder übertragen wird. Jeder dieser zusammengeschalteten Rauchmelder wird durch eine Wechselstromquelle betrieben und durch Verdrahtung innerhalb des Hauses zusammengeschaltet.
Obgleich einzelne batteriebetriebene Rauchmelder sowohl mit Ionisations- als auch photoelektrischen Erfassungssystemen als auch einzelne Rauchmelder mit einer Art von Erfassungssystem und zwei Stromquellen aktuell erhältlich sind, existiert ein Bedarf an einem einzigen Rauchmelder, der sowohl die photoelektrische als auch die Ionisations- Raucherfassungstechnologie und ein zweifaches Wechselstrom- und Gleichstrom-Stromversorgungssystem aufweist. Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Rauchmelder vorzusehen, der sowohl die Ionisations- als auch die photoelektrische Raucherfassungstechnologie sowie auch zweifache Stromversorgungsanschlüsse an sowohl Wechselstrom- als auch Gleichstromversorgung aufweist. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Rauchmelder vorzusehen, der die photoelektrischen und Ionisations-Erfassungssysteme zusammenschaltet, so daß eine einzige Taste gedrückt werden kann, um sowohl die Ionisations- als auch die photoelektrischen Erfassungssysteme zu prüfen. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Rauchmelder vorzusehen, der die Ionisations- und photoelektrischen Raucherfassungssysteme zusammenschaltet, so daß jedes System einen Alarmzustand bei einer Raucherfassung erzeugt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist ein Rauchmelder, der zwei unterschiedliche distinkte Arten von Rauchdetektoren und zwei distinkte Stromversorgungsanschlüsse aufweist. Der Rauchmelder der Erfindung erzeugt einen Alarm, wenn einer oder beide der zwei distinkten Raucherfassungsdetektoren einen möglichen Feuerzustand signalisieren.
Der Rauchmelder der Erfindung umfaßt einen photoelektrischen Detektor mit einer Detektorkammer und einer Photosteuerschaltung. Wenn die Detektorkammer des photoelektrischen Detektors ein mögliches Feuer erfaßt, erzeugt die Photosteuerschaltung des photoelektrischen Detektors ein Alarmsignal. Der photoelektrische Detektor des Rauchmelders ist besonders wirksam beim Erfassen eines langsamen, schwelenden Feuers.
Der Rauchmelder der Erfindung umfaßt ferner einen Ionisationsdetektor. Der Ionisationsdetektor umfaßt eine Detektorkammer und eine Ionisations-Steuerschaltung, die mit der Detektorkammer verbunden ist. Wenn Rauchpartikel in der Detektorkammer empfangen werden, signalisiert die Detektorkammer der Ionisations-Steuerschaltung, um ein Alarmsignal zu erzeugen, das ein erfaßtes Feuer angibt. Der Ionisationsdetektor ist besonders wirksam beim schnellen Erfassen von rasch loderndem Feuer.
Der Rauchmelder der Erfindung umfaßt ferner einen hörbaren Alarm, der bei Erzeugung eines Alarmsignals von entweder dem Ionisationsdetektor oder dem photoelektrischen Detektor aktiviert wird. Somit kann der einzelne hörbare Alarm durch Feststellung eines Feuers entweder durch den photoelektrischen Detektor oder den Ionisationsdetektor aktiviert werden.
Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung wirkt der photoelektrische Detektor als der "Slave" in einer "Master- Slave"-Beziehung mit dem Ionisationsdetektor. Wenn der photoelektrische Detektor ein mögliches Feuer erfaßt, liefert der photoelektrische Detektor ein Alarmsignal an den Ionisationsdetektor, das das erfaßte Feuer signalisiert. Bei Empfang des Alarmsignals von dem photoelektrischen Detektor aktiviert der Ionisationsdetektor den mit der Ionisations- Steuerschaltung des Ionisationsdetektors gekoppelten hörbaren Alarm. Zusätzlich zum Aktivieren des hörbaren Alarms bei Empfang des Alarmsignals von dem photoelektrischen Detektor aktiviert die Ionisations-Steuerschaltung den hörbaren Alarm, wenn der Ionisationsdetektor ein mögliches Feuer erfaßt.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wirkt der Ionisationsdetektor als der "Slave" in einer "Master-Slave"- Beziehung mit dem photoelektrischen Detektor. Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung erzeugt, wenn der Ionisationsdetektor ein mögliches Feuer erfaßt, der Ionisationsdetektor ein Alarmsignal, das von der Steuerschaltung des photoelektrischen Detektors empfangen wird. Bei Empfang des Alarmsignals von dem Ionisationsdetektor aktiviert der photoelektrische Detektor den hörbaren Alarm, um ein mögliches Feuer zu signalisieren. Zusätzlich zum Aktivieren des hörbaren Alarms bei Empfang des Alarmsignals von dem Ionisationsdetektor aktiviert die Steuerschaltung des photoelektrischen Detektors den hörbaren Alarm, wenn der photoelektrische Detektor selber einen möglichen Feuerzustand erfaßt.
Bei sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist eine Mehrstationen-Verbindungsvorrichtung in dem Rauchmelder enthalten. Die Mehrstationen- Verbindungsvorrichtung ermöglicht es, daß mehrere Rauchmelder innerhalb eines Haushalts verbunden werden, so daß, wenn irgendeiner der verbundenen Melder einen Feuerzustand erfaßt, der erfaßte Feuerzustand jeden der verbundenen Melder aktiviert.
Der Rauchmelder der Erfindung umfaßt ferner eine Stromversorgungsschaltung, die sowohl mit dem photoelektrischen Detektor als auch dem Ionisationsdetektor verbunden ist. Die Stromversorgungsschaltung der Erfindung umfaßt sowohl eine Wechselstromversorgung als auch eine Gleichstromversorgung. Vorzugsweise ist die Gleichstromversorgung eine herkömmliche 9 V-Batterie.
Die Stromversorgungsschaltung ist so aufgebaut, daß, wenn die Wechselstromversorgung verfügbar ist und richtig arbeitet, die Wechselstromversorgung die elektrische Leistung liefert, um sowohl den Ionisationsdetektor als auch den photoelektrischen Detektor zu betreiben.
Die Stromversorgungsschaltung ist so aufgebaut, daß, wenn die Wechselstromversorgung unterbrochen oder von der Stromversorgungsschaltung entfernt wird, die Stromversorgungsschaltung automatisch auf die von der Batterie gelieferten Gleichstromversorgung umschaltet. Auf diese Art und Weise werden der photoelektrische Detektor und der Ionisationsdetektor sogar dann mit Strom versorgt, wenn die Wechselstromversorgung unterbrochen ist.
Der Rauchmelder der Erfindung umfaßt somit zwei distinkte Arten von Rauchdetektoren und eine zweifache Stromversorgung in einer einzigen integrierten Einheit. Die zwei Arten von Raucherfassungstechnologien erlauben dem einzelnen Rauchmelder der Erfindung, schneller auf unterschiedliche Arten von Rauchzuständen zu reagieren. Die zweifachen Stromversorgungsanschlüsse ermöglichen es dem Einzel- Rauchmelder, richtig zu arbeiten, wenn die Wechselstromversorgung vorhanden oder wenn die Wechselstromversorgung unterbrochen ist.
Verschiedene weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen offensichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Zeichnungen veranschaulichen den besten gegenwärtig zum Durchführen der Erfindung in Betracht gezogenen Weg.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines vorbekannten Rauchmelders mit zweifachen Raucherfassungstechnologien und einer Batteriestromquelle;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Rauchmelders der Erfindung, die zweifache Raucherfassungstechnologien und eine zweifache Stromquelle mit Wechselstrom- und Gleichstrom-Anschlüssen aufweist;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Rauchmelders der Erfindung, die zweifache Raucherfassungstechnologien und eine zweifache Stromquelle mit Wechselstrom- und Gleichstrom-Anschlüssen aufweist; und
Fig. 4a-4c ein ausführliches Schaltbild, das die aktuell bevorzugte Ausführungsform des Rauchmelders der Erfindung darstellt, die zweifache Raucherfassungstechnologien und eine zweifacher Stromquelle mit Wechselstrom- und Gleichstrom- Anschlüssen aufweist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zuerst bezugnehmend auf Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines vorbekannten Rauchmelders 10 mit sowohl einem Ionisationsdetektor 12 als auch einem photoelektrischen Detektor 14 gezeigt. Bei dem vorbekannten Rauchmelder mit zweifacher Erfassung 10 werden sowohl der Ionisationsdetektor 12 als auch der photoelektrische Detektor 14 von einer Gleichstrombatterie 16 angetrieben. Die Batterie 16 ist vorzugsweise eine 9 V-Batterie, die Leistung sowohl an den Ionisationsdetektor 12 als auch den photoelektrischen Detektor 14 liefert.
Der in Fig. 1 gezeigte Ionisationsdetektor 12 umfaßt eine mit einer Ionisations-Detektorkammer 20 gekoppelten Ionisations- Steuerschaltung 18. Die Ionisations-Detektorkammer 20 enthält ein Elektrodenpaar mit einer darüber entwickelten Spannung. Wenn Verbrennungsprodukte in die Ionisations-Detektorkammer 20 eintreten, wird die Spannung über die Elektroden geändert.
Die Spannungsänderung über die Elektroden der Ionisations- Detektorkammer 20 wird durch die Ionisations-Steuerschaltung 18 erfaßt, wie durch einen Pfeil 22 dargestellt ist.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Ionisations-Steuerschaltung 18 der "Slave" in einer "Master-Slave"-Beziehung mit der Photosteuerschaltung 24 des photoelektrischen Detektors 14. Wenn die Ionisations- Steuerschaltung 18 des Ionisationsdetektors 12 eine vorbestimmte Änderungsmenge in der Spannung von der Ionisations-Detektorkammer 20 erfaßt, sendet die Ionisations- Steuerschaltung 18 ein Alarmsignal an die Photosteuerschaltung 24, wie durch den Pfeil 26 dargestellt ist. Wenn die Photosteuerschaltung 24 das Alarmsignal von dem Ionisationsdetektor 12 empfängt, aktiviert die Photosteuerschaltung 24 einen hörbaren Alarm 28 und einen Alarmstatus (LED) 30. Auf diese Art und Weise ist der Ionisationsdetektor 12 imstande, ein erfaßtes mögliches Feuer durch Erzeugen eines Alarms durch die "Master"- Photosteuerschaltung 24 des photoelektrischen Detektors 14 anzugeben.
Der photoelektrische Detektor 14 umfaßt eine Photodetektorkammer 32. Die Photodetektorkammer 32 umfaßt eine lichtemittierende Diode (LED), die Licht von einer lichtansprechenden Vorrichtung, wie beispielsweise einem Photorezeptor, wegleitet. Wenn Rauch in der Photodetektorkammer 32 vorhanden ist, wird ein Teil des von der LED emittierten Lichts reflektiert und von dem Photorezeptor erfaßt. Die erfaßte Lichtmenge wird an die Photosteuerschaltung 24 weitergeleitet, wie durch einen Pfeil 34 angegeben ist. Wenn die Menge des erfaßten Lichts einen Schwellenwert überschreitet, aktiviert die Photosteuerschaltung 24 den hörbaren Alarm 28, um ein erfaßtes mögliches Feuer zu signalisieren. Auf diese Art und Weise aktiviert die Photosteuerschaltung 24 des photoelektrischen Detektors 14 den hörbaren Alarm 28 bei Erfassung eines möglichen Feuers entweder durch die Ionisations-Detektorkammer 20 des Ionisationsdetektors 12 oder die Photodetektorkammer 32 des photoelektrischen Detektors 14.
Der in Fig. 1 dargestellte vorbekannte Rauchmelder 10 umfaßt einen Prüfschalter 36, der verwendet werden kann, um den Ionisationsdetektor 12 zu prüfen. Wenn der Ionisationsdetektor 12 richtig arbeitet, sendet die Ionisations-Steuerschaltung 18 das Alarmsignal an die Photosteuerschaltung 24 des photoelektrischen Detektors 14. Der Eingang in die Photosteuerschaltung 24 ist in Wirklichkeit der Prüfeingang für die Photokammer 32. Daher prüft der Anwender-Prüfmodus, der durch einen Prüfschalter 36 freigegeben wird, funktionsmäßig sowohl die Ionisationskammer 20 als auch die Ionisations-Steuerschaltung 22 sowie auch die Photokammer 32 und die Photosteuerschaltung 24. Bei Empfang des Alarmsignals von dem Ionisationsdetektor 12 aktiviert die Photosteuerschaltung 24 den hörbaren Alarm 28.
Bei dem vorbekannten Rauchmelder 10, der sowohl den Ionisationsdetektor 12 als auch den photoelektrischen Detektor 14 beinhaltet, wird der Rauchmelder 10 nur von der Gleichstrom-Batterieversorgung 16 betrieben. Obgleich die Batteriestromversorgung 16 imstande ist, sowohl den Ionisationsdetektor 12 als auch den photoelektrischen Detektor 14 angemessen zu betreiben, ist die Batterieversorgung 16 selber keine robuste Stromquelle. Obgleich Rauchmelder hörbare "Batterie fast leer (battery low)"-Erfassungsschaltungen und mechanische Sperren aufweisen, die verhindern, daß der Melder ohne eine physische Batterie angebracht wird, würde eine fehlende Batterie oder eine katastrophal fehlerhafte Batterie den gesamten Rauchmelder 10 unbetreibbar machen.
Mit Bezug auf Fig. 2 ist darin nun eine erste Ausführungsform eines Rauchmelders 40 der Erfindung gezeigt. Der Rauchmelder 40 umfaßt sowohl einen Ionisationsdetektor 42 als auch einen photoelektrischen Detektor 44. Der Ionisationsdetektor 42 umfaßt im allgemeinen eine Ionisations-Steuerschaltung 46 und eine Ionisations-Detektorkammer 48. Ebenso umfaßt der photoelektrische Detektor 44 eine Photosteuerschaltung 50 und eine Photodetektorkammer 52. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wirkt die Ionisations- Steuerschaltung 46 des Ionisationsdetektors 42 als die "Master"-Steuerschaltung, während die Photosteuerschaltung 50 des photoelektrischen Detektors 44 als ein "Slave" dient.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird, wenn Rauch von einem möglichen Feuer in die Photodetektorkammer 52 eintritt, die Änderung in der durch den Photorezeptor empfangenen Lichtmenge in eine Spannung umgewandelt, die von der Photosteuerschaltung 50 empfangen wird. Wenn die von der Photosteuerschaltung 50 empfangene Spannung einen Schwellenwert überschreitet, erzeugt die Photosteuerschaltung 50 ein Alarmsignal, wie durch einen Pfeil 54 angegeben ist. Bei Empfang des Alarmsignals aktiviert die Ionisations-Steuerschaltung 46 des Ionisationsdetektors 42 den hörbaren Alarm 56 und die Alarmstatus-LED 58. Außerdem gibt diese Ausführungsform eine Steuerleitung an, genannt Kammerüberwachung 59, die die Kammerüberwachungswarnung der Photosteuerschaltung 50 an die Ionisations-Steuerschaltung 56 weiterleitet, so daß ein geeignetes hörbares Signal erzeugt werden kann, das den Anwender vor einem Problem mit dem photoelektrischen Teil des Rauchmelders warnt.
Zusätzlich zum Aktivieren des hörbaren Alarms 56 bei Empfang des Alarmsignals von der Photosteuerschaltung 50 wird die Ionisations-Steuerschaltung 46 den hörbaren Alarm 56 aktivieren, wenn die Ionisations-Detektorkammer 46 Rauchpartikel erfaßt. Somit steuert die Ionisations- Steuerschaltung 46 die Aktivierung des hörbaren Alarms 56 und der Alarmstatus-LED 58 bei der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsform der Erfindung.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind sowohl der Ionisationsdetektor 42 als auch der photoelektrische Detektor 44 mit einer Stromversorgungsschaltung 62 verbunden. Die Stromversorgungsschaltung 62 umfaßt eine Stromüberwachungsschaltung 64, eine Gleichstrom- Batteriestromversorgung 66 und eine Wechselstromversorgung 68. Die Stromüberwachungsschaltung 64 ist derart aufgebaut, daß die Wechselstromversorgung 68 Leistung an den Ionisationsdetektor 42 und den photoelektrischen Detektor 44 während normalen Betriebsbedingungen liefert. Während normaler Betriebsbedingungen betreibt die Wechselstromversorgung 68 eine Wechselstrom-anzeigende LED 70, die es dem Hausbewohner erlaubt, den Betriebsstatus der Wechselstromversorgung 68 zu bestätigen.
Wenn die Wechselstromversorgung 68 versagt oder unterbrochen ist, verbindet die Stromüberwachungsschaltung 64 die Gleichstrom-Batteriereserveversorgung 68 mit sowohl dem Ionisationsdetektor 42 als auch dem photoelektrischen Detektor 44. Somit umfaßt der Rauchdetektor 40 der Erfindung sowohl zweifache Erfassungstechnologien als auch zweifache Stromquellen, um ein vollständiges Rauchmeldersystem bereitzustellen, das in vorbekannten Systemen nicht verfügbar war.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfaßt die Stromüberwachungsschaltung 64 eine Steuerleitung 72, die es der Ionisations-Steuerschaltung 46 des Ionisationsdetektors 42 erlaubt, die auf der Reserve-Gleichstrom- Batteriestromversorgung 66 verbleibende Ladung zu überwachen.
Der Rauchmelder 40 umfaßt eine Verbindungsvorrichtung 74, die mit der Ionisations-Steuerschaltung 46 gekoppelt ist. Die Verbindungsvorrichtung 74 macht es möglich, daß mehrere Rauchmelder 40 miteinander gekoppelt werden, so daß, wenn irgendeiner der vernetzten Rauchmelder einen Rauchalarm erzeugt, das Alarmsignal an die verbleibenden Rauchmelder kommuniziert wird, die dann ebenfalls einen hörbaren Alarm erzeugen. Die Mehrstationen-Verbindungsvorrichtung 74 ermöglicht, daß mehrere Rauchmelder an verschiedenen Stellen innerhalb eines Hauses positioniert werden, um gleichzeitig einen Alarm zu signalisieren, der dann von jedem Raum gehört werden kann, in dem der Rauchmelder positioniert ist.
Der Rauchmelder 40 umfaßt einen Prüf/Schweige(hush)-Schalter 76, der mit sowohl der Photosteuerschaltung 50 als auch der Ionisations-Steuerschaltung 46 gekoppelt ist. Wenn der Prüf/Schweige-Schalter 76 gedrückt wird, prüft die Photosteuerschaltung 50 die Photodetektorkammer 52, um zu bestimmen, ob sie richtig arbeitet. Wenn die Photodetektorkammer 52 richtig arbeitet, sendet die Photosteuerschaltung 50 ein Alarmsignal an die Ionisationssteuerschaltung 46 über die Ionisationskammer 48. Bei Empfang des Alarmsignals von der Photosteuerschaltung 50 aktiviert die Ionisationssteuerschaltung 46 den hörbaren Alarm 56.
Zusätzlich zum Wirken als ein Prüfschalter ist der Prüf/Schweige-Schalter 76 direkt mit der Ionisationssteuerschaltung 46 verbunden, um ein Schweigesignal (hush signal) entlang der Verbindung 78 zu erzeugen. Wenn die Ionisationssteuerschaltung 46 im Betrieb einen hörbaren Alarm infolge der Erfassung eines möglichen Feuerzustands erzeugt, kann der Prüf/Schweige-Schalter 76 gedrückt werden, um den hörbaren Alarm für eine vorbestimmte Zeitspanne zum Schweigen zu bringen ("to hush"). Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann der hörbaren Alarm 56 für einen Intervall von 10 Minuten durch Drücken des Schalters 76 zum Schweigen gebracht werden ("hushed"), wenn der hörbare Alarm 56 durch die Ionisationssteuerschaltung 46 eingeschaltet wird. Das "Schweige"-Merkmal erlaubt es dem Anwender, den Rauchmelder 46 vorübergehend während Situationen zu desensibilisieren, in denen der Bediener sicher ist, daß der erfaßte Rauch nicht gefährlich ist, wie beispielsweise ein verbrannter Toast in einer Küche oder eine andere Art einer nicht gefährlichen und überwachten raucherzeugenden Situation. Bei dieser Ausführungsform gibt der Prüfschalter 76 den Schweigeeingang an sowohl der Photosteuerschaltung 50 als auch der Ionensteuerschaltung 46 gleichzeitig frei, so daß jeder der beiden Raucherfassungsschaltungen desensibilisiert wird. Der Prüf/Schweige-Schalter 76 erlaubt es dem Anwender, den Melder für einen kurze Zeitintervall zu desensibilisieren und eliminiert die allgemeine Situation, bei der der Anwender den Rauchmelder vom Dienst entfernt, um die Batterie hinauszunehmen und somit den Melder ruhigstellt. Die Entfernung der Batterie von dem Rauchmelder erzeugt die Möglichkeit, daß der Anwender vergessen kann, die Batterie zu ersetzen, und somit den Rauchmelder unwirksam macht.
Mit Bezug auf Fig. 3 ist darin nun eine zweite alternative Ausführungsform des Rauchmelders 80 der Erfindung gezeigt. Bei der alternativen Ausführungsform von Fig. 3 arbeitet die Photosteuerschaltung 50 des photoelektrischen Detektors 44 als der "Master", während die Ionisationssteuerschaltung 46 des Ionisationsdetektors 42 als der "Slave" wirkt. Da viele der Komponenten des Rauchmelders 80 der zweiten alternativen Konfiguration mit der in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsform des Rauchmelders ähnlich oder identisch sind, werden entsprechende Bezugsziffern verwendet, um ein Verständnis zu erleichtern.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Rauchmelder 80 sendet die Ionisationssteuerschaltung 46 ein Alarmsignal über eine Leitung 82 an die Photosteuerschaltung 50, wenn die Ionisations-Detektorkammer 48 Verbrennungspartikel erfaßt. Bei Empfang des Alarmsignals aktiviert die Photosteuerschaltung 50 den hörbaren Alarm 56. Zusätzlich zum Aktivieren des hörbaren Alarms 56 bei Empfang des Alarmsignals aktiviert die Photosteuerschaltung 50 den hörbaren Alarm, wenn die Photodetektorkammer 52 Rauchpartikel auf die vorher erläuterte Art und Weise erfaßt. Somit steuert die Photosteuerschaltung 50 die Aktivierung des hörbaren Alarms 56 und der Alarmstatus-LED 58 bei der in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Prüfschalter 84 mit der Ionisations- Detektorkammer 48 verbunden, so daß, wenn der Prüfschalter 84 gedrückt wird, die Ionisations-Detektorkammer 48 ein Signal erzeugt, daß die Erfassung von Verbrennungspartikeln angibt. Wenn der Prüfschalter 84 gedrückt wird, erzeugt die Ionisationssteuerschaltung 46 das Alarmsignal entlang der Leitung 82, das von der Photosteuerschaltung 50 empfangen wird. Die Photosteuerschaltung 50 empfängt das Alarmsignal und aktiviert das hörbare Signal 56 und gibt außerdem ein Alarmsignal an der Verbindungsvorrichtung 74 aus.
Wie es bei der ersten Ausführungsform von Fig. 2 der Fall war, umfaßt die in Fig. 3 dargestellte zweite Ausführungsform der Erfindung die Stromversorgungsschaltung 62 mit sowohl der Gleichstrom-Batteriestromversorgung 66 und der Wechselstromversorgung 68, die Wechselstrom-anzeigende LED 70 und die Stromüberwachungsschaltung 64. Somit umfaßt der Rauchmelder 80 der zweiten Ausführungsform der Erfindung die zweifachen Erfassungstechnologien und zweifachen Stromversorgungen, wie es bei der ersten Ausführungsform von Fig. 2 der Fall war.
Obgleich Fig. 2 und 3 zwei beabsichtigte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, bei denen der photoelektrische Detektor 44 und der Ionisationsdetektor 42 miteinander in einer "Master-Slave"-Beziehung gekoppelt sind, wird von den Erfindern beabsichtigt, daß die beiden Detektoren parallel konfiguriert sein könnten, so daß jeder der Detektoren das hörbare Signal unabhängig von dem anderen Detektor aktivieren könnte. Bei der parallelen Konfiguration würde jeder der Detektoren von sowohl der Gleichstrom-Batteriestromversorgung 66 als auch der Wechselstromversorgung 68 mit Leistung versorgt werden. Im Gegensatz zu der "Master-Slave"-Beziehung würde, wenn jeder der Detektoren in der parallelen Konfiguration einen möglichen Feuerzustand erfaßt, der Detektor selber direkt den hörbaren Alarm aktivieren und ein Alarmsignal an die Verbindungsvorrichtung 74 liefern. Obgleich eine parallele Konfiguration zusätzliche Komponenten und Schaltungen erfordern könnte, besteht ein Vorteil der parallelen Konfiguration in einer verringerten Abhängigkeit von dem richtigen Betrieb der "Master"-Steuerschaltung in den in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen der Erfindung.
Mit Bezug auf Fig. 4a bis 4c ist darin nun ein detailliertes Schaltbild der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, das der in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsform entspricht. Wie in Fig. 3 erläutert wurde, arbeitet der photoelektrische Detektor 44 als der "Master", während der Ionisationsdetektor 42 als der "Slave" arbeitet. Bei der in Fig. 4a bis 4c dargestellten Ausführungsform der Erfindung wurde der photoelektrische Detektor 44 als der "Master" ausgewählt, um aus der in der Photosteuerschaltung 50 enthaltenen Funktionalität Nutzen zu ziehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Photosteuerschaltung 50 ein ASIC-Baustein mit einer Modellnummer A5366CA, die von Allegro Microsystems, Inc., aus Worcester, Massachusetts erworben wurde, wobei deren Pin- Bezeichnungen nur für erläuternde Zwecke gezeigt sind.
Wie in Fig. 4a bis 4c dargestellt ist, ist die Ionisationssteuerschaltung 46 des Ionisationsdetektors 42 mit der Photosteuerschaltung 50 des photoelektrischen Detektors 44 gekoppelt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ionisationssteuerschaltung 46 ein ASIC- Baustein, wie beispielsweise mit der Modellnummer A5368CA, und wurde von Allegro Microsystems, Inc., erworben, wobei deren Stiftbezeichnungen in Fig. 4 nur für erläuternde Zwecke gezeigt sind.
Mit Bezug auf Fig. 4c ist der Detektoreingangsstift 85 der Ionisationssteuerschaltung 46 mit der Mittenelektrode verbunden, die ebenfalls als die Kollektoranode (collector plate) der Ionisations-Detektorkammer 48 bekannt ist. Die Ionisations-Detektorkammer 48 ist durch einen Widerstand R6 mit der Stromversorgungsschaltung verbunden, die etwa 9 Volt liefert. Wenn durch einen Rauchzustand erzeugte ionisierte Partikel in der Ionisations-Detektorkammer 48 erfaßt werden, ändert sich die Spannung an dem Detektoreingangsstift 85. Die Ionisationssteuerschaltung 46 vergleicht die Detektoreingangsstiftspannung mit einem durch den Empfindlichkeitsstift 86 gesteuerten internen Schwellenwert und erzeugt einen Alarm, wenn die Spannung an dem Detektoreingangsstift 15 den Schwellenwert erreicht. Der Eingang in den Empfindlichkeitsstift 86 wird durch den aus Widerständen R7 und R8 bestehenden Spannungsteiler in Verbindung mit zusätzlichen eine ähnliche Funktion aufweisenden Widerständen gesteuert, die intern in dem ASIC 46 sind.
Bei einer typischen Anwendung von nur der Ionisationssteuerschaltung 46 würde ein Alarmzustand die Ionisationssteuerschaltung 46 veranlassen, einen mit Stiften 8, 10 und 11 verbundenen hörbaren Alarm zu aktivieren, und zur gleichen Zeit einen Hochpegelausgang am I/O-Stift 88 zu erzeugen. Bei der in Fig. 4c gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch ein hörbarer Alarm nicht mit der Ionisationssteuerschaltung 46 verbunden. Anstelle dessen kommuniziert die Ionisationssteuerschaltung 46 das hohe Alarmsignal an dem I/O-Stift 88 an den Prüfstift 90 (Fig. 4b) der Photosteuerschaltung 50 durch einen Widerstand R45.
Bei Empfang des Hochpegelsignals an dem Prüfstift 90 erhöht die Photosteuerschaltung 50 den Verstärkungsfaktor innerhalb der Photosteuerschaltung 50 am Detektoreingangsstift 100, um einen möglichen Feuerzustand zu simulieren. Bei Erfassung des simulierten möglichen Feuerzustands aktiviert die Photosteuerschaltung 50 den hörbaren Alarm 56, um anzugeben, daß ein Alarmzustand aufgetreten ist. Der hörbare Alarm wird solange fortgesetzt arbeiten, wie die Ionisationssteuerschaltung 46 einen möglichen Feuerzustand erfaßt und ein Hochpegelalarmsignal an ihrem I/O-Stift 88 erzeugt. Auf diese Art und Weise veranlaßt die Ionisationssteuerschaltung 46 die Photosteuerschaltung 50, einen hörbaren Alarm zu erzeugen, wenn die Ionisations- Detektorkammer 48 ein mögliches Feuer erfaßt.
Mit Bezug auf Fig. 4a umfaßt der photoelektrische Detektor 44 die Photodetektorkammer mit einem Infrarot-Emitter 94 und der Photorezeptordiode 92. Der Infrarot-Emitter 94 ist mit der Stromversorgung durch einen Widerstand R35 verbunden und wird durch die Aktivierung eines Transistors Q1 an- und aus- getaktet. Die Basis des Transistors Q1 ist mit einem Infrarot-Stift 96 der Photosteuerschaltung 50 verbunden. Wenn der Infrarot-Emitter 94 durch ein Hochpegelsignal am Infrarot-Stift 96 an-getaktet wird, daß an die Basis des Transistors Q1 anliegt, wird ein Teil des infraroten Lichts durch Rauchpartikel in der Photodetektorkammer reflektiert und von der Photorezeptordiode 92 erfaßt, die ebenfalls in der Photodetektorkammer enthalten ist. Wenn die Photorezeptordiode 92 reflektiertes infrarote Strahlung erfaßt, erzeugt die Photodiode 92 einen kleinen Strom, der der infraroten Energie proportional ist. Dieser Strom wird an einen Widerstand R29 angelegt, der eine nachfolgende proportionale Spannung erzeugt, die die Spannung an dem Detektor-Stift 100 veranlaßt, sich ebenfalls zu verändern.
Wenn die Photosteuerschaltung 50 erfaßt, daß die Spannung an dem Detektor-Stift 100 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, erzeugt die Photosteuerschaltung 50 ein Alarmsignal, das den hörbaren Alarm 56 aktiviert. Zusätzlich zum Aktivieren des hörbaren Alarms 56 erzeugt die Photosteuerschaltung 50 ebenfalls ein Hochpegelsignal an dem I/O-Stift 102, das an die Mehrstationen-Verbindungsvorrichtung 74 übertragen wird, wie in Fig. 4b dargestellt ist. Die Mehrstationen- Verbindungsvorrichtung 74 ermöglicht, daß das Alarmsignal an dem I/O-Stift 102 an weitere Rauchmelder übertragen werden kann, die mit der in Fig. 4a bis 4c dargestellten Rauchmelderschaltung verbunden sind. Auf diese Art und Weise können mehrere Rauchmelder aktiviert werden, wenn irgendeiner der Rauchmelder einen möglichen Feuerzustand erfaßt.
Mit Rückbezug auf Fig. 4c umfaßt die Rauchmelderschaltung den Prüfschalter 84, der es einem Anwender erlaubt, den Betrieb des Rauchmelders der Erfindung zu prüfen. Wenn der Prüfschalter 84 während normalen Betriebsbedingungen gedrückt wird, in denen ein möglicher Feuerzustand nicht erfaßt wird, wird ein Hochpegelsignal an den Schweigeeingangsanschluß 104 der Ionisationssteuerschaltung 46 angelegt. Infolge der Wirkung des durch R6, den Schalter 84 und R1 fließenden Stroms und des Eingangsstroms am Stift 104, wird gleichzeitig die Spannung an dem Kammergehäuse 48 auf einen Wert verringert, der etwa zwei Drittel des normalen Potentials ist. Diese Änderung im Gehäusepotential wird entsprechend als eine proportionale Änderung der Spannung der mit dem Stift 85 des ASIC 46 verbundenen Mittenelektrode reflektiert, wie in der Technik von "Push-to-Test"-Schaltern an Ionisationsrauchmeldern bekannt ist. Wenn die Spannung am Stift 85 den Wer der Referenz- oder Vergleichsspannung am Stift 86 erreicht, erzeugt die Ionisationssteuerschaltung 46 ein Alarmsignal, das typischerweise einen mit der Ionisationsschaltung 46 verbundenen hörbaren Alarm antreibt, und ein Hochpegelsignal an dem I/O-Stift 88 erzeugt. Bei der in Fig. 4c dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch ein hörbarer Alarm nicht mit der Ionisationssteuerschaltung 46 verbunden. Anstelle dessen ist die Ionisationssteuerschaltung 46 durch ihren I/O-Stift 88 mit der Master-Photosteuerschaltung 50 verbunden.
Ein internes Merkmal der bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Ionisationssteuerschaltung 46 bewirkt, daß das Hochpegelsignal an dem I/O-Stift 88 um eine Spanne von etwa drei Sekunden verzögert wird, nachdem der Prüfschalter 84 gedrückt wurde. Dieses interne Merkmal der Ionisationssteuerschaltung 46 erlaubt es einem Anwender, einen einzelnen Rauchmelder ohne Aktivieren aller miteinander durch die Mehrstationen-Verbindungsvorrichtung verbundenen Rauchmelder zu prüfen, die typischerweise an jedem I/O-Stift der einzelnen Steuerschaltung angebracht sind.
Bei der in Fig. 4c dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine Prüfschaltung 106 mit einem Stift 108 verbunden, um das interne Timing in der Ionisationssteuerschaltung 46 einzustellen, so daß ein Hochpegelsignal an dem I/O-Stift 88 in viel weniger als drei Sekunden vorhanden ist. Wenn der Prüfschalter 84 gedrückt wird, wird ein Hochpegelsignal an die Basis des Transistors Q3 durch den Widerstand R1 angelegt. Dieses Hochpegelsignal an der Basis des Transistors Q3 schaltet den Transistor Q3 an und fügt im wesentlichen den Widerstand R41 zwischen den Stift 108 und Erde ein. Der Widerstand R41 ändert die Frequenz des internen Oszillators in der Ionisationssteuerschaltung 46 und verringert die Drei- Sekundenverzögerung zwischen Drücken des Prüfschalters 84 und dem Hochpegelsignal an dem I/O-Stift 88. Somit ist beim Drücken des Prüfschalters 84 das Hochpegelalarmsignal an dem I/O-Stift 88 in viel weniger als drei Sekunden vorhanden. Das Hochpegelsignal am Stift 88 wird an den Prüfstift 90 der Photosteuerschaltung 50 angelegt, das die Photosteuerschaltung 50 veranlaßt, ein Alarmsignal zu erzeugen und den hörbaren Alarm 56 zu aktivieren. Auf diese Art und Weise erlaubt die mit dem Stift 108 der Ionisationssteuerschaltung 46 verbundene Prüfschaltung 106 der Ionisationssteuerschaltung 46, fast sofort ein Hochpegelsignal am I/O-Stift 88 zu erzeugen, und veranlaßt die Photosteuerschaltung 50, den hörbaren Alarm zu aktivieren.
Mit Rückbezug auf Fig. 4b ist darin die zweifache Stromversorgungsschaltung 62 gezeigt, die den Rauchmelder der Erfindung betreibt. Wie in Fig. 4b ersichtlich ist, umfaßt die Stromversorgungsschaltung 62 eine "heiße" Verbindung 110 und eine "neutrale" Verbindung 112 an der Wechselstromversorgung 68. Die Wechselstromversorgung 68 wird durch die Zenerdiode 21 auf etwa 11 Volt eingestellt. Die eingestellte Wechselstromspannung aktiviert die Wechselstrom- LED 70, um anzugeben, daß Wechselstrom in der Stromversorgungsschaltung 62 vorhanden ist. Vorzugsweise ist die Wechselstrom-LED 70 von außerhalb des Gehäuses des Rauchmelders sichtbar, um es dem Anwender zu erlauben, schnell zu bestimmen, ob Wechselstrom vorhanden ist.
Der eingestellte Wechselstrom legt eine Vorspannung in Durchlaßrichtung an eine Diode D1 an, wird durch C36 gefiltert, und die eingestellte Spannung minus dem Spannungsabfall über der Diode D1 wird an den Kollektor eines Transistors Q2 geliefert. Die Basis des Transistors Q2 ist mit dem Kollektor durch einen Widerstand R44 verbunden. Somit wird, wenn der Wechselstrom vorhanden ist, der Transistor Q2 eingeschaltet und die eingestellte Wechselspannung minus dem Spannungsabfall über dem Transistor ist an dem Emitter des Transistors Q2 vorhanden. Die Spannung am Emitter des Transistors Q2 legt eine Vorspannung in Durchlaßrichtung an die Diode D2 an, und diese Spannung minus dem Spannungsabfall über die Diode D2 erzeugt die Stromversorgung VDD.
Typischerweise ist die von der Wechselstromversorgung gelieferte Spannung VDD etwas größer als 9 Volt. Die Stromversorgung VDD ist mit der Spannungsversorgung und einem Erfassungsstift 115 der Photosteuerschaltung 50 verbunden, die es der Photosteuerschaltung 50 erlaubt, den Wert der Stromversorgungsspannung zu überwachen.
Wenn die Wechselstromversorgung vorhanden ist, ist die Spannung an dem Versorgungsknoten 114 geringfügig größer als die Spannung der Batterie 66, die eine Vorspannung in Sperrichtung an die Diode D3 anlegt, und die verhindert, daß die Batteriegleichstromversorgung 68 durch die Stromversorgungsschaltung 62 entladen wird. Wenn die Wechselstromversorgung 68 unterbrochen ist, wird jedoch die von der Wechselstromversorgung an den Versorgungsanschluß 114 gelieferte Spannung eliminiert, und die Gleichstromversorgung 66 legt eine Vorspannung in Durchlaßrichtung an die Diode D3 an, wobei der Stromversorgungsanschluß 114 veranlaßt wird, gleich der Gleichstromversorgung 66 minus dem Spannungsabfall in Durchlaßrichtung von D3 zu sein. Auf diese Art und Weise ermöglicht es die Stromversorgungsschaltung 62, daß der Stromversorgungsanschluß 114 mit der Wechselstromversorgung 68 während normalen Betriebsbedingungen versorgt wird, und ermöglicht der Reserve-Gleichstrom-Stromversorgung 66, Leistung zu liefern, wenn der Wechselstrom unterbrochen ist.
Wie in Fig. 4b ersichtlich ist, ist die Basis des Transistors Q2 mit dem LED-Anschluß 116 der Photosteuerschaltung 50 durch die Zenerdiode 23 verbunden. Wenn die Photosteuerschaltung 50 die rote LED 118 taktet, veranlaßt die Niederspannung an dem LED-Stift 116, daß die Basis des Transistors Q2 auf eine Spannung gezogen wird, die etwa der Summe des LED-Stifts 116 (etwa 0,5 Volt) und der 7,5 Volt der Zenerdiode 23 ist. Die verringerte Spannung an der Basis des Transistors Q2 bewirkt, daß die Spannung an dem Emitter auf etwa 0,7 Volt unterhalb der Basis fällt, was etwa 7,3 Volt ist. Die 7,3 Volt an dem Emitter des Transistors Q2 werden ferner durch den Abfall in Durchlaßrichtung der Diode D2 auf etwa 6,6 Volt verringert und bewirken, daß die Spannung am Versorgungsanschluß 114 unterhalb des bekannten Pegels der niedrigsten akzeptierbaren Batteriespannung fällt.
Da die Batteriespannung einer guten Batterie größer als die Spannung am Emitter des Transistors Q2 während des Zustands ist, wenn die rote LED 118 aktiviert ist, ist die Batteriegleichstromversorgungsspannung 66 am Versorgungsanschluß 114 vorhanden, die mit dem Spannungserfassungsstift 115 der Photosteuerschaltung 115 verbunden ist. Somit kann die Photosteuerschaltung 50 den Pegel der Gleichstromversorgung 66 jedes mal überwachen, wenn die LED 118 getaktet wird.
Obgleich eine ausführliche Erläuterung von in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von Fig. 4a bis 4c dargestellten verschiedenen Komponenten weggelassen wurde, sind diese Schaltungselemente und Konfigurationen Fachleuten bekannt und es sind übliche Verbindungen, wobei einige von dem Herstellern der Photosteuerschaltung 50 und der Ionisationssteuerschaltung 46 spezifiziert sind. In Fig. 4a bis 4c werden spezifische Werte für die Komponenten der Rauchmelderschaltungsanordnung spezifiziert, obgleich es offensichtlich sein sollte, daß verschiedene Werte für diese spezifizierten eingesetzt werden könnten, wobei der Betrieb noch innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung ist. Es sollte offensichtlich sein, daß Fig. 4a bis 4c nur die gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bilden und verschiedene weitere spezifische Konfiguration für einen Rauchmelder mit zweifachen Erfassungstechnologien und zweifachen Stromversorgungen mit einem Betrieb innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung entwickelt werden könnten.

Claims (14)

1. Ein Rauchmelder zum Erzeugen eines Alarms als Antwort auf ein erfaßtes potentielles Feuer mit:
einem photoelektrischen Detektor mit einer photoelektrischen Detektorkammer zum Erfassen eines möglichen Feuers und einer Photosteuerschaltung zum Erzeugen eines ersten Alarmsignals bei Erfassung eines möglichen Feuers;
einem Ionisationsdetektor mit einer Ionisationsdetektorkammer zum Erfassen eines möglichen Feuers und einer Ionisationssteuerschaltung zum Erzeugen eines zweiten Alarmsignals bei Erfassung eines möglichen Feuers;
einem hörbaren Alarm, der bei Erzeugung des ersten Alarmsignals oder des zweiten Alarmsignals aktiviert wird;
einer Wechselstromversorgung, die Leistung an die Steuerschaltung von sowohl dem photoelektrischen Detektor als auch dem Ionisationsdetektor liefert; und
einer Gleichstromversorgung, die Leistung an die Steuerschaltung von sowohl dem photoelektrischen Detektor als auch dem Ionisationsdetektor liefert, wobei die Gleichstromversorgung den Rauchmelder nur betreibt, wenn die Wechselstromversorgung betriebsunfähig ist.
2. Der Rauchmelder gemäß Anspruch 1, bei dem die Ionisationssteuerschaltung des Ionisationsdetektors mit der Photosteuerschaltung des photoelektrischen Detektors gekoppelt ist, um das erste Alarmsignal von der Photosteuerschaltung zu empfangen, so daß die Ionisationssteuerschaltung den hörbaren Alarm bei Erzeugung des ersten Alarmsignals oder des zweiten Alarmsignals aktiviert.
3. Der Rauchmelder gemäß Anspruch 1, wobei die Photosteuerschaltung des photoelektrischen Detektors mit der Ionisationssteuerschaltung des Ionisationsdetektors gekoppelt ist, um das zweite Alarmsignal von der Ionisationssteuerschaltung zu empfangen, so daß die Photosteuerschaltung den hörbaren Alarm bei Erzeugung des ersten Alarmsignals oder des zweiten Alarmsignals aktiviert.
4. Der Rauchmelder gemäß Anspruch 2, ferner mit einem mit der Ionisationssteuerschaltung des Ionisationsdetektors gekoppelten Verbindungsterminal, wobei das Verbindungsterminal es möglich macht, daß mehrere Rauchmelder zusammengeschaltet werden, wobei die Ionisationssteuerschaltung das Verbindungsterminal bei Erzeugung des ersten Alarmsignals oder des zweiten Alarmsignals einschaltet.
5. Der Rauchmelder gemäß Anspruch 3 ferner mit einem mit der Photosteuerschaltung des Ionisationsdetektors gekoppelten Verbindungsterminal, wobei das Verbindungsterminal es ermöglicht, das mehrere Rauchmelder zusammengeschaltet werden, wobei die Photosteuerschaltung das Verbindungsterminal bei Erzeugen des ersten Alarmsignals oder des zweiten Alarmsignals einschaltet.
6. Der Rauchmelder gemäß Anspruch 4, ferner mit einer mit der Photosteuerschaltung gekoppelten Prüftaste, wobei, wenn die Prüftaste gedrückt wird, die Photosteuerschaltung das erste Alarmsignal erzeugt, so daß die Ionisationssteuerschaltung den hörbaren Alarm aktiviert.
7. Der Rauchmelder gemäß Anspruch 5, ferner mit einer mit der Ionisationssteuerschaltung gekoppelten Prüftaste, wobei die Ionisationssteuerschaltung das zweite Alarmsignal erzeugt, so daß die Photosteuerschaltung den hörbaren Alarm aktiviert.
8. Ein Rauchmelder zum Erzeugen eines Alarms als Antwort auf ein erfaßtes mögliches Feuer mit:
einem photoelektrischen Detektor mit einer photoelektrischen Detektorkammer zum Erfassen eines möglichen Feuers und einer Photosteuerschaltung zum Erzeugen eines ersten Alarmsignals bei Erfassung eines möglichen Feuers;
einen Ionisationsdetektor mit einer Ionisationsdetektorkammer zum Erfassen eines möglichen Feuers und einer Ionisationssteuerschaltung zum Erzeugen eines zweiten Alarmsignals bei Erfassung eines möglichen Feuers;
einen hörbarer Alarm, der bei Erzeugung des ersten Alarmsignals oder des zweiten Alarmsignals aktiviert wird; und
einer Stromversorgungsschaltung mit einer Wechselstromversorgung und einer Gleichstromversorgung, wobei die Stromversorgungsschaltung Wechselstromleistung an die Ionisationssteuerschaltung und die Photosteuerungsschaltung während normaler Betriebsbedingungen liefert und Gleichstromleistung an die Ionisationssteuerschaltung und die Photosteuerschaltung liefert, wenn die Wechselstromversorgung unterbrochen ist.
9. Der Rauchmelder gemäß Anspruch 8, bei dem die Ionisationssteuerschaltung des Ionisationsdetektors mit der Photosteuerschaltung des photoelektrischen Detektors gekoppelt ist, um das erste Alarmsignal von der Photosteuerschaltung zu empfangen, so daß die Ionisationssteuerschaltung den hörbaren Alarm bei Erzeugung des ersten Alarmsignals oder des zweiten Alarmsignals aktiviert.
10. Der Rauchmelder gemäß Anspruch 8, bei dem die Photosteuerschaltung des photoelektrischen Detektors mit der Ionisationssteuerschaltung des Ionisationsdetektors gekoppelt ist, um das zweite Alarmsignal von der Ionisationssteuerschaltung zu empfangen, so daß die Photosteuerschaltung den hörbaren Alarm bei Erzeugung des ersten Alarmsignals oder des zweiten Alarmsignals aktiviert.
11. Der Rauchmelder gemäß Anspruch 9, ferner mit einem mit der Ionisationssteuerschaltung des Ionisationsdetektors gekoppelten Verbindungsterminal, wobei das Verbindungsterminal es möglich macht, daß mehrere Rauchmelder zusammengeschaltet werden, wobei die Ionisationssteuerschaltung das Verbindungsterminal bei Erzeugung des ersten Alarmsignals oder des zweiten Alarmsignals einschaltet.
12. Der Rauchmelder gemäß Anspruch 10, ferner mit einem mit der Photosteuerschaltung des Ionisationsdetektors gekoppelten Verbindungsterminal, wobei das Verbindungsterminal es möglich macht, das mehrere Rauchmelder zusammengeschaltet werden, wobei die Photosteuerschaltung das Verbindungsterminal bei Erzeugung des ersten Alarmsignals oder des zweiten Alarmsignals einschaltet.
13. Der Rauchdetektor gemäß Anspruch 11, ferner mit einer mit der Photosteuerschaltung gekoppelten Prüftaste, wobei, wenn die Prüftaste gedrückt wird, die Photosteuerschaltung das erste Alarmsignal erzeugt, so daß die Ionisationssteuerschaltung den hörbaren Alarm aktiviert.
14. Der Rauchdetektor gemäß Anspruch 12, ferner mit einer mit der Ionisationssteuerschaltung gekoppelten Prüftaste, wobei die Ionisationssteuerschaltung das zweite Alarmsignal erzeugt, so daß die Photosteuerschaltung den hörbaren Alarm aktiviert.
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