DE3843297A1 - Ionisationsrauchmelder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ionisationsrauchmelder, der ein Feuer durch die Feststellung einer Änderung eines Ionisa­ tionsstromes meldet, und zwar aufgrund einer Änderung einer Rauchdichte durch Verwendung einer Strahlungsquelle.

Wenn ein Ionisationsrauchmelder dieser Art, der auf einer Decke angeordnet ist, im Luftstrom einer Klimaanlage liegt, könnte dieser einen Fehlalarm auslösen, weil der in den Mel­ der einströmende Luftstrom einen Ionisationsstrom im Inneren wie bei einem Raucheintritt ändert. Aus diesem Grunde haben bekannte Ionisationsrauchmelder eine besondere Ausgestaltung bzw. einen besonderen Aufbau für einen Raucheintritt, um einen direkten Luftstrom in das Innere der Kammer zu ver­ hindern.

Als ein Beispiel für einen derartigen Raucheintritt zur Ver­ hinderung eines möglichen Fehlalarms wird auf die Japani­ sche Gebrauchsmusteranmeldung 5 69 053 verwiesen. Bei die­ sem vorbekannten Ionisationsrauchmelder sind Doppelteilwände mit Lufteinlässen auf jeder Seitenwand vorgesehen, und die Lufteinlässe auf der äußeren Teil- bzw. Trennwand und die Raucheinlässe auf der inneren Trennwand sind versetzt zuein­ ander angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, daß der Melder, wenn er einen äußeren Luftstrom erhält, nur einen teilweisen Einlaß des Luftstromes zwischen den äußeren und inneren Trennwänden zuläßt, wodurch ein direkter Luftstrom in das Innere der Kammer zur Vermeidung von Fehlfunktionen reduziert wird. Trotzdem kann ein höherer Luftstrom in das Kammerinnere eventuell eintreten und eine Fehlfunktion aus­ lösen, wenn der Luftstrom zu stark ist. Um den Einfluß durch einen derartigen Luftstrom in das Innere der Kammer zu ernie­ drigen, wenn der Luftstrom zu stark ist, kann man eine Öff­ nungsfläche des Raucheinlasses, der auf der Trennwand ange­ ordnet ist, erniedrigen. Nachteilig dabei ist jedoch, daß, wenn die Öffnungsfläche des Raucheinlasses verringert wird, ein Luftstrom, der zwischen den Trennwänden auftritt, erhöht wird, wodurch der Innendruck in der Kammer negativ wird. Diese Ausgestaltung kann jedoch wiederum Ursache für eine Fehlfunktion sein. Darüber hinaus leidet unter dieser Maßnah­ me die Meldegenauigkeit, welche dadurch reduziert wird, und zwar aufgrund einer eventuellen unzureichenden Menge an Rauch, welcher in die Kammer eintreten kann, wenn Feuer auf­ tritt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden, insbesondere einen Ionisationsrauchmelder zu schaffen, der normal betrieben werden kann, und zwar ohne daß es zu Fehlalarmen kommt, und zwar auch dann, wenn der Melder einem starken Luftstrom unterworfen wird, wobei trotzdem eine ausreichende Menge von Rauch in die Kammer bei einem Auftreten von Feuer eintreten kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Ionisations­ rauchmelder mit einem Gehäuse mit einer darin angeordneten Innenelektrode und einer Außenelektrode, die wenigstens an­ nähernd eine tassenförmige Gestalt und eine Seitenwand mit einer Vielzahl von Raucheinlässen aufweist, die die Innen­ elektrode umgibt, dadurch gelöst, daß eine zylinderförmige Trennwand mit einer Vielzahl von Raucheinlässen zwischen der Außenabdeckung und der Elektrode zur Bildung eines drei­ fachen Wandaufbaues angeordnet ist, und daß die Rauchein­ lässe der Außenabdeckung, der Trennwand und der Außenelektro­ de versetzt zueinander angeordnet sind.

Mit dieser Ausgestaltung wird wenigstens annähernd die Hälf­ te des Luftstromes, der den Melder erreicht, in den Melder bzw. Detektor eingeleitet, während die übrige Hälfte außer­ halb des Rauchmelders strömt. Dies bedeutet, daß, wenn der Detektor einem starken Luftstrom unterworfen wird, er normal ohne die Gefahr eines Fehlalarmes operieren kann, wodurch die Wirksamkeit bzw. Verläßlichkeit des Detektors verbessert wird. Darüber hinaus kann, wenn ein Feuer auftritt, we­ nigstens annähernd die Hälfte oder mehr Rauch, den der Detek­ tor erhält, in die Außenkammer eingeführt werden. Dadurch ist sichergestellt, daß für die Entdeckung eines Feuers eine ausreichende Menge von Rauch vorhanden ist, so daß eine aus­ reichende Antwort für eine Rauchentdeckung verbleibt.

In den Rauchmelder können die Seitenwände der Außenelektrode und der Außenabdeckung schräg bzw. geneigt sein, wobei sie sich nach oben weiten, und die Trennwand kann vertikal nach oben gerichtet sein.

In dieser Ausgestaltung sind die Raucheinlässe in der Reihen­ folge:
Schräg, vertikal und schräg mit einem Dreifachwandauf­ bau kombiniert, um den Luftstrom effektiv zu dämpfen. Daraus ergibt sich, daß der Luftstrom sicher auf ein gewünschtes Ni­ veau reduziert werden kann.

In dem Rauchmelder kann vorzugsweise ein Fliegengitter ent­ lang einer Seitenwand der Trennwand angeordnet werden. Die­ ses Gitter dient ebenfalls dazu, teilweise den Luftstrom durch die Raucheinlässe auszuschalten und diesen wirksam zu reduzieren.

In dem Rauchmelder können die Breiten bzw. Dicken der Wand­ teile der Außenelektrode und der Außenabdeckung die gleichen sein oder größer als diejenigen der Raucheinlässe in der Trennwand. Diese Maßnahme dient ebenfalls dazu, den Luft­ strom in das Innere des Rauchmelders zu reduzieren.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen prinzipmäßig dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Ionisationsrauchmelder nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 2 und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung entlang der Linie II-II der Fig. 1.

In der Fig. 1 ist ein Rauchmelderkörper bzw. dessen Gehäuse mit 1 und ein Basisteil davon mit 2 bezeichnet. Das Basis­ teil 2 ist auf einer Decke befestigt, und der Rauchmeldekör­ per ist abnehmbar an diesem befestigt.

Das Gehäuse 1 weist eine Schutzabdeckung 3 auf, die mit dem Basisteil 2 verbunden wird, und eine Außenabdeckung 4, die wiederum an der Schutzabdeckung 3 befestigt ist. Die Außen­ abdeckung 4 besitzt eine tassenartige Gestalt, die nach oben offen ist und die eine geneigte Umfangswand besitzt, welche sich nach oben zu erweitert, in Form eines stumpfen Konus­ ses, wie dargestellt. Die geneigte Seitenwand besitzt eine Vielzahl von Raucheinlässen 5. Die Raucheinlässe 5 sind unge­ fähr in quadratischen und rechteckigen Formen ausgeführt und in vorgegebenen Abständen angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis der Breite der Raucheinlässe 5 der geneigten Umfangsform zur Breite der verbleibenden Wandteile der Umfangswand 2,5 : 1.

Eine aufrechtstehende zylindrische Trennwand 6 ist intregal im Inneren der geneigten Umfangswand der Außenabdeckung 4, die die Raucheinlässe 5 besitzt, eingeformt. Die Trennwand 6 besitzt ebenfalls eine Vielzahl von quadratischen oder recht­ eckigen Raucheinlässen 7, die ebenfalls in vorgegebenen Ab­ ständen angeordnet sind. Ein Fliegengitter bzw. Netz 8 ist auf der Innenseite der Trennwand 6, die im Inneren der Außen­ abdeckung 4 liegt, vorgesehen. Das Fliegennetz 8 besitzt die gleiche Höhe wie die Trennwand 6 und ist fest an der inneren Oberfläche der Trennwand 6 befestigt. Eine Außenelektrode 9 ist weiterhin im Inneren des Fliegennetzes 8 und im Inneren der Außenabdeckung 4 angeordnet. Die Außenelektrode 9 ist in einer tassenartigen Form ausgebildet, und zwar identisch wie die Außenabdeckung 4. Die Außenelektrode 9 besitzt somit ebenfalls eine geneigte Umfangswand mit einer Vielzahl von ungefähr quadratischen oder rechteckigen Raucheinlässen 10, die in vorgegebenen Abständen angeordnet sind. In dem Rauch­ melder ist eine Isolierungsplatte 11 befestigt. Zentral in der Isolierungsplatte 11 ist eine Innenelektrode 12 mit einer Strahlungsquelle angeordnet. Eine Zwischenelektrode 13 mit einer Öffnung ist ebenfalls benachbart zu der Innenelek­ trode 12 angeordnet. Eine Ionisationskammer A wird zwischen der Innenelektrode 12 und der Zwischenelektrode 13 gebildet, während eine äußere Ionisationskammer B zwischen der Innen­ elektrode 13 und der Außenelektrode 9 gebildet wird. Ein Schaltkasten bzw. ein Schaltungsraum 15 ist auf der Rücksei­ te der Isolierungsplatte 11 angeordnet. Der Schaltungsraum 15 besitzt ein Schutzdach auf seiner Oberseite. Eine gedruck­ te Leiterplatte 16, auf der eine Detektorschaltung angeord­ net ist, ist eng auf der Rückseite der Isolierungsplatte 11 befestigt. Weiterhin ist auf der Rückseite der Isolierungs­ platte 11 ein FET-Raum 23 vorgesehen, wo ein FET 17 und eine Elektrodenleitung 18 für die Zwischenelektrode 13 mit einem Heißschmelzharz vergossen sind, zum Beispiel einem syntheti­ schen Heißschmelzharz, damit eine isolierende Dichtung er­ reicht wird.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, wobei die Rauchströmung dargestellt ist und die Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles des in Fig. 1 dargestellten Rauchmelders. Wie aus diesen Figuren ersicht­ lich ist, wird eine dreifache Wandstruktur außerhalb der Außenionisationskammer B durch die Umfangswand der Außenelek­ trode 9, der Trennwand 10 und der Außenabdeckung 4 gebildet.

Die Raucheinlässe 5 der Außenabdeckung 4, die Raucheinlässe 7 der Trennwand 6 und die Raucheinlässe 10 der Außenelektro­ de 9 sind versetzt zueinander angeordnet, so daß sie jeweils nicht mit den Raucheinlässen der benachbarten Wände fluchten bzw. koinzident sind. Insbesondere bedeutet dies, daß die Raucheinlässe 5 der Außenabdeckung 4 den Wandteilen der Trennwand 6 gegenüberliegen und die Raucheinlässe 7 der Trennwand 6 den Wandteilen der Umfangswand der Außenelektro­ de 9 gegenüberliegen. In dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel sind die Wandteile der Außenabdeckung 4 identisch in ihrer Breite mit den Wandteilen der Außenelektrode 9 und fer­ ner identisch in ihrer Breite mit den Raucheinlässen 7 der Trennwand 6. Mit dieser Ausgestaltung wird eine direkte Luft­ strömung in die äußere Ionisationskammer B von der Außensei­ te aus vermieden.

Darüber hinaus werden jeweils Bypasse 20, 21 durch den drei­ fachen Wandaufbau der Außenabdeckung 4, der Trennwand 6 und der Außenelektrode 9 zwischen der Außenabdeckung 4 und der Trennwand 6 sowie der Trennwand 6 und der Außenelektrode 9 gebildet, um Luft, die durch die Einlässe 5 und 7 eingetre­ ten ist, abzuleiten.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Rauchmelders näher beschrieben.

Wenn der in der Fig. 1 dargestellte Ionisationsrauchmelder, der auf der Decke befestigt ist, einem Luftstrom ausgesetzt wird, der von einer Klimatisierungsanlage stammt, welche entlang der Decke strömt, wird im allgemeinen die Hälfte der Luftströmung, die auf den Melder trifft, die Möglichkeit ha­ ben, in die äußere Ionisationskammer B im Inneren der Außen­ elektrode 9, entsprechend dem in den Fig. 2 und 3 dargestell­ ten Strömungsmechanismus einzutreten, und die übrige Hälfte wird außerhalb des Melders vorbeiströmen.

Insbesondere, wenn der Rauchmelder eine Luftströmung, wie durch den Pfeil 23 in der Fig. 2 dargestellt, erhält, wird die Luft, die durch die Raucheinlässe 5 eingetreten ist, auf die im Inneren angeordnete Trennwand 6 treffen und wird, wie durch Pfeile 23 a dargestellt, aufgeteilt werden. Die einge­ strömte Luft wird auf diese Weise teilweise durch den Bypass 20, wie durch den Pfeil 23 b dargestellt, und teilweise in das Innere der Trennwand 6 durch die Raucheinlässe 7, wie durch Pfeile 23 c dargestellt, strömen. Die Luft, die durch die Raucheinlässe 7, wie durch die Pfeile 23 c dargestellt, einströmt, trifft auf die Außenelektrode 9, wird teilweise in das Innere der Außenionisationskammer B durch die Rauch­ einlässe 10, wie durch die Pfeile 23 e dargestellt, und teil­ weise durch den Bypass 21 zwischen der Trennwand 6 und der Außenelektrode 9, wie durch die Pfeile 23 d dargestellt, strömen.

Wie ersichtlich, wird durch diesen Dreifachwandaufbau mit den Raucheinlässen 5, 7 und 10 ungefähr die Hälfte der Luft, die auf den Rauchmelder trifft, in die äußere Ionisations­ kammer B eingeleitet, während die verbleibende Hälfte die Möglichkeit besitzt, durch die Bypässe 20 und 21 zwischen der Außenabdeckung 4 und der Trennwand 6 und der Trennwand 6 und der Außenelektrode 9 jeweils abzuströmen. Darüber hinaus, wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, öffnen sich die Rauchein­ lässe 5 der Außenabdeckung 4 und die Raucheinlässe 10 der Außenelektrode 9 aufgrund der schrägen Wände breiter nach oben, und die Raucheinlässe 7 in der senkrechten Wand der Trennwand 6, die zwischen der Außenabdeckung 4 und der Außen­ elektrode 9 angeordnet ist, öffnen sich nach oben. Mit ande­ ren Worten, die Raucheinlässe 5, 7 und 10 sind so gebildet, daß sie in der Reihenfolge schräg offen, vertikal und wieder schräg offen sind. Diese Formation ergibt einen ausreichen­ den Brems- und Dämpfungseffekt auf den Luftstrom, der gegen den Rauchmelder trifft. Diese Öffnungsquerschnitte arbeiten somit mit dem dreifachen Wandaufbau zusammen, denn die Rauch­ einlässe 5, 7 und 10 reduzieren ebenfalls den Luftstrom, der in die äußere Ionisationskammer B, wie in der Fig. 2 darge­ stellt, eintritt.

Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung eine weitere Lö­ sung für die bei bekannten Rauchmeldern auftretenden Probleme ergeben. Bei bekannten Rauchmeldern wird, wenn ein starker Luftstrom auf diesen trifft, ein großer Differenz­ druck zwischen dem Äußeren und dem Inneren des Rauchmelders verursacht, und zwar aufgrund der Wirkung des Luftstromes, der um den Rauchmelder strömt. Dies bedeutet, daß der Innen­ druck der äußeren Ionisationskammer B reduziert wird, das heißt, daß Unterdruck auftritt, wodurch Ionen abfließen können. Auf diese Weise kann eine unerwünschte Fehlfunktion auftreten. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, daß ein Luftstrom, der in das Innere des Detektors gedämpft eintritt, und zwar durch die dreifache Wandkonstruktion oder den Aufbau der Raucheinlässe, wie in der Fig. 2 dargestellt, die Möglichkeit besitzt, ungefähr zur Hälfte durch die By­ pässe 20, 21 zu strömen und nur die verbleibende Hälfte die Möglichkeit hat, in die Außenionisationskammer B einzuströ­ men. Auf diese Weise kann eine Druckdifferenz zwischen dem Äußeren und dem Inneren des Detektors stark reduziert werden. Dies bedeutet, daß sogar in einem Fall, in dem der Rauchmelder einem starken Luftstrom ausgesetzt wird, er trotzdem genau und stabil, ohne daß er Fehlalarme verur­ sacht, operieren kann.

Andererseits bestand bei bekannten Rauchmeldern die Gefahr, wenn ein Luftstrom in das Innere des Melders eintrat, der Innendruck in dem Melder sich erhöhte. Daraus resultierte wiederum eine unerwünschte Fehlfunktion. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird der Innendruck nahezu auf einem normalen Niveau gehalten, weil die Luft, die in den Melder einströmt, wirksam durch den dreifachen Wandaufbau gedämpft wird. Dies bedeutet, daß auch dann, wenn Luftstrom in den Melder einströmt, dieser weiterhin genau und stabil ohne Fehlfunktion operieren kann.

Darüber hinaus wird durch das Fliegennetz 8, das auf der Innenseite der Trennwand 6 vorgesehen ist, teilweise der Luftstrom, der durch die Raucheinlässe 7 einströmt, abgehalten. Auch dadurch wird der Luftstrom wiederum wirksam reduziert.

Obwohl die Raucheinlässe 7 auf dem vertikalen Teil der Trenn­ wand 6, wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, einge­ formt sind, können die Raucheinlässe 7 der Trennwand 6 auch durch ein Netz, anstelle eines Fliegengitters 8, gebildet werden.

Die Größe und die Anzahl der Raucheinlässe 5, 7 und 10 ist nicht beschränkt auf die in dem Ausführungsbeispiel darge­ stellte Anzahl. Selbstverständlich können diese in Abhängig­ keit von den gestellten Anforderungen abgeändert werden.

Claims (4)

1. Ionisationsrauchmelder mit einem Gehäuse mit einer darin angeordneten Innenelektrode (12) und einer Außenelektrode (9), die wenigstens annähernd eine tassenförmige Gestalt und eine Seitenwand mit einer Vielzahl von Raucheinlässen (10) aufweist, die die Innenelektrode (7) umgibt, und mit einer Außenabdeckung (4), die eine Seitenwand mit einer Vielzahl von Raucheinlässen (5) aufweist, die die Außenelektrode (9) umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine zylinderförmige Trennwand (6) mit einer Vielzahl von Raucheinlässen (7) zwischen der Außenabdeckung (4) und der Elektrode (9) zur Bildung eines dreifachen Wandaufbaues ange­ ordnet ist, und daß die Raucheinlässe (5) der Außenabdeckung (4), der Trennwand (6) und der Außenelektrode (9) versetzt zueinander angeordnet sind.

2. Ionisationsrauchmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der Außenelektrode (9) und die der Außenab­ deckung (4) schräg verlaufen, und zwar derart, daß sie sich nach oben vergrößern, während die Trennwand (6) vertikal nach oben gerichtet ist.

3. Ionisationsrauchmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fliegengitter (8) entlang einer zweiten Wand der Trenn­ wand (6) angeordnet ist.

4. Ionisationsrauchmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten der Wandabschnitte der Außenelektrode (9) und der Außenabdeckung (4) gleich sind oder größer als die Rauch­ einlässe (7) der Trennwand (6).