Feuermeldeanlage mit mindestens einem Aerosol-Indikator zur Feststellung von in Luft schwebenden Verbrennungsprodukten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feuer meldeanlage mit mindestens einem Aerosol-Indikator zur Feststellung von in der Luft schwebenden Verbrennungsprodukten. Im vorliegenden Zusammenhang sollen unter dem Ausdruck Verbrennungsprodukte die Teilchen mikroskopischer und snbmikro- skopischer Grösse verstanden werden, die als Folge einer Verbrennung entstehen und in der Luft schweben.
Es sind eine Reihe von Feuermeldern bekannt, die auf diese Teilchen bzw. Aerosole ansprechen und hierdurch beispielsweise einen Feueralarm auslösen. Lediglich beispielshalber seien Ionisationsfeuermelder erwähnt, die auf sichtbare und unsichtbare Verbrennungsprodukte ansprechen, sowie Melder, die mit Lichtquelle und einem photoempfindlichen Element arbeiten, die entweder auf die Abnahme des Lichteindruckes ansprechen, den das photoempfindliche Element von der Lichtquelle erfährt, wenn sich dazwischen Aerosole befinden oder auf Reflexion von Licht an den Aerosolen.
Die genannten Indikatoren für Aerosole in Feuermeldern arbeiten einwandfrei wenn sich in der Luft keine nennenswerten Anteile anderer Verunreinigungen durch feste Schwebeteilchen, wie Staub, Russ, Dämpfe usw. befinden. Wenn derartige Verunreinigungen vorhanden sind, ist das einwandfreie Funktionieren der Feuermelder der genannten Art beeinträchtigt oder sogar unmöglich, da die Verunreinigungen die gleiche Wirkung verursachen, wie die festzustellenden Verbrennungsprodukte. Die Verunreinigungen können sowohl die Lichtdurchlässigkeit bzw. Reflexionseigenschaften eines Gases in gleicher Weise beeinflussen wie die Aerosole, als auch den durch eine Ionisationskammer fliessenden Strom in gleicher Weise verändern wie die Aerosole, die von einer Verbrennung stammen. In Räumen bzw.
Umgebungen, in denen Staub oder andere Verschmutzungen auftreten, muss daher die Empfindlichkeit der Indikatoren stark herabgesetzt werden, um dauernde Fehlalarme zu verhindern; selbstverständlich ist dies immer mit einer Einbusse an Empfindlichkeit tatsächlichen Bränden gegenüber verbunden.
Eine weitere Beeinträchtigung der Wirkungsweise von Feuermeldern mit Aerosolindikatoren besteht in der Verschmutzung dieser Indikatoren durch den Staub. Wenn ein Funktionausfall nicht nach kürzester Zeit auftreten soll, sind kostspielige Reinigungen unerlässlich.
Es ist nun ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Feuermeldeanlage der genannten Art zu schaffen, die die oben erwähten Nachteile nicht aufweist und auch in Räumen mit stark verunreinigter Luft einwandfrei arbeitet und mit hoher Empfindlichkeit auf die von Verbrennung stammenden Aerosole selbst in geringer Konzentration anspricht.
Ausgedehnte Versuche haben zu dem Ergebnis geführt, dass diejenigen Teilchen, auf die die Aerosolindikatoren der genannten Art ansprechen, in der Regel kleiner als ein ii sind, Während die gewöhnlich in der Luft enthaltenen Partikel zum Beispiel Russ- oder Staubpartikel erheblich grösser sind.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird der nachteilige Einfluss der in der Luft häufig vorhandenen Partikel dadurch vermieden, dass die zu den Indikatoren gelangende Luft einen Filter passieren muss.
Die Feuermeldeanlage gemäss der vorliegenden Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter vorgesehen ist, durch den die zu prüfende Luft, unter dem Einfluss einer Druckdifferenz zum Aerosolindikator gelangt.
Der Filter ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er mindestens einen Grossteil der Aerosolpartikel unter einem ffi Durchmesser hindurchlässt, während er einen Grossteil der Partikel mit einem Durchmesser über fünf Ft zurückhält.
Es hat sich herausgestellt, dass unter diesen Voraussetzungen selbst in stark staubigen Räumen eine zuverlässige Brand anzeige mittels Aerosolindikatoren möglich ist.
Die Erfindung soll anschliessend anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert werden, wobei darstellen:
Fig. 1 eine Feuermeldeanlage mit einer Lichtquelle und einer Photozelle zwischen denen die zu überprüfende Luft hindurchbewegt wird;
Fig. 2 eine Ionisationsfeuermeldeanlage, bei der die zu überprüfende Luft nacheinander in beiden Richtungen durch den Filter hindurchtritt;
Fig. 3 eine Ionisationsfeuermeldeanlage, beispielsweise in einer Leitung und
Fig. 4 eine Feuermeldeanlage mit mehreren Feuermeldern, die an einem gemeinsamen Ventilator zur Erzeugung der Druckdifferenz an den Filtern angeschlossen sind.
Die in Fig. 1 gezeigte Feuermeldeanlage besitzt einen Indikator, der aus einer Lichtquelle 3 und einer Photozelle 4 besteht, an die beispielsweise ein Mikrovoltmeter 5 angeschlossen ist. Die Lichtquelle 3 und die Photozelle 4 befinden sich an einander gegenüberliegenden Umfangspunkten eines Rohres 6, in welchem sich ein Ventilator 2 befindet. Ein Ende des Rohres ist mit einem Filter 1 bedeckt.
Während des Betriebes saugt der Ventilator 2 in Richtung der gezeigten Pfeile die zu überprüfende Luft durch den Filter 1 in das Rohr 6 hinein.
Die normalen Staubpartikel werden nun von dem Filter 1 aufgehalten, so dass sie auch keine Schwächung des Lichtstromes von der Lichtquelle 3 zu der Photozelle 4 hervorrufen können. Findet jedoch in dem Einzugsgebiet des Rohres 6 eine Verbrennung statt, treten hierbei auch Aerosolteilchen bzw. -partikel auf, deren Durchmesser unter etwa 1 11 liegt. Diese können nun den Filter 1 passieren und bewirken eine Herabsetzung der Lichtenergie, die zu der Photozelle 4 gelangt. Dies bedingt eine Abnahme des von dem Mikrovoltmeter 5 angezeigten Spannungswertes, was eine Anzeige für das Vorhandensein einer Verbrennungsreaktion ist.
Selbstverständlich kann das Mikrovoltmeter 5 auch durch Relaisorgane oder dergleichen ersetzt werden, die ohne weiteres zur Auslösung eines Alarmes geeignet sind, wenn die von der Photozelle 4 abgegebene Spannung einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
Als Filter 1 kann Nylongewebe oder Baumwollgewebe in Betracht kommen, etwa in gleicher Weise, wie sie heute in den handelsüblichen Staubsaugern als Filtermaterial verwendet werden. Für die vorliegende Anwendung sind Filter aus nicht quellfähigen Fasern gegebenenfalls von Vorteil, da die Filtereigenschaften dann feuchtigkeitsunabhängig sind. So können insbesondere auch Filter aus Glasseidengeweben in Betracht kommen. Wie bereits ausgeführt, sind die Filter so beschaffen, dass Partikel mit einem Durchmesser bzw. einer grössten Abmessung vorzugsweise von weniger als 1 tt hinduchgelassen werden, während andererseits Partikel mit einer Grössenabmessung von über fünf EL zurückgehalten werden sollten.
Welche Seidenfeinheit im einzelnen verwendet wird, hängt jedoch auch von der zu erwartenden Luftverunreinigung ab.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass der Filter 1 auch einen Teil von den Partikeln zurückhält, die bei der Verbrennung auftreten. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass bereits die kleinen Partikel unter einem Durchmesser von etwa 1 y ; ohne weiteres für die Zuverlässigkeit der Anzeige einer Verbrennungsreaktion ausreichen.
Fig. 2 zeigt eine Ionisationsfeuermeldeanlage, bei welcher das zu überprüfende Gas in beiden Richtungen durch den Filter hindurchtritt. Der Indikator des Feuermelders der Fig. 2 enthält zwei Elektroden 14 und 15, die an einem Anzeigeinstrument 17 mit einer Gleichspannungsquelle 18 verbunden sind. Auf einer Elektrode ist ein radioaktives Element 16 angeordnet, welches den Raum zwischen den beiden Elektroden 14 und 15 mindestens teilweise ionisiert.
Wenn in dem Raum zwischen den Elektroden Aerosole eintreten, lagern sich - wie dies allgemein bekannt ist - die Ionen in die Aerosole an, was die wirksame Beweglichkeit der Ionen herabsetzt. Dies setzt die gesamte Rekombination in dem Raum zwischen den Elektroden herab, was eine gewisse Erhöhung des Ionisationsstromes zur Folge hat. Die Stromerhöhung kann mit dem Stromanzeigeinstrument 17 erfasst oder durch ein Relaisorgan zur Auslösung eines Alarmes ausgewertet werden.
Die beiden Elektroden 14 und 15 sind nun von einem Filter 11 umgeben, welcher in gleicher Weise ausgebildet und beschaffen sein kann, wie dies anhand von Fig. 1 bereits erläutert worden ist. In dem von dem Filter 11 umschlossenen Raum ist ferner ein Zylinder 19 angeschlossen, in dem sich ein Kolben 13 hin- und herbewegt. Der Kolben 13 ist hierzu beispielsweise mit einer Pleuelstange 20 verbunden, die exzentrisch an einem Rad 12 befestigt ist, welches beispielsweise durch einen Synchronmotor angetrieben wird.
Während des Betriebes bewegt sich der Kolben 13 in dem Zylinder 19 auf und ab, wodurch abwechslungsweise Luft angesaugt und abgegeben wird.
In der Ansaugphase, die auch von den in Fig. 2 eingezeichneten Pfeilen veranschaulicht wird, wird Aus senluft durch den Filter 1 in den Raum zwischen den beiden Elektroden 14 und 15 angesaugt, während in der Druckphase wenigstens Teile der in diesem Raum befindlichen Luft durch den Filter nach aussen wandert.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 - welches selbstverständlich auch mit einem optischen Aerosolindikator kombiniert werden kann - kann somit eine Verschmutzung des Filters 11 nicht auftreten, da die Schmutzteilchen, die sich in der Saugphase an der Aussenseite des Filters anlagern, in der Druckphase wieder abgestossen werden. Der Filter bleibt somit lange Zeit auch ohne Wartung funk tionsfähig.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ionisationsfeuermeldeanlage. Die elektrischen Teile sind in gleicher Weise wie bei dem Beispiel in Fig. 2 angeordnet, weswegen dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Die beiden Elektroden sind nun innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses 23 angeordnet, welches beispielsweise in einem Kanal 22 angeordnet ist. Der Kanal wird in der Richtung der eingezeichneten Pfeile von einem Gas durchströmt, welches auf Verbrennungsprodukte untersucht werden soll. An der der Strömung zugekehrten Seite des Gehäuses 23 ist wiederum ein Filter 21 vorgesehen, welcher die Aerosolteilchen mit einem Durchmesser von beispielsweise über fünf ll zurückhält, während die Teilchen im kleineren Durchmesser durchgelassen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 erfüllt der Filter 21 weiterhin die Funktion, die Strömung innerhalb des Rohres 23 herabzusetzen. Dies ist erwünscht, weil eine zu starke Strömung die Verhältnisse zwischen den Elektroden 14 und 15 im Sinne einer Verminderung der Anzeigeempfindlichkeit ver ändern kann.
Aus den bisher gezeigten Beispielen ist zu ersehen, dass entweder eine bestehende Strömung bzw.
Druckdifferenz dazu ausgenützt wird, die zu untersuchende Luft durch den Filter hindurchzuführen, oder Mittel zur Erzeugung einer derartigen Druckdifferenz vorgesehen werden können (Fig. 1 und 2).
Wenn Mittel zur künstlichen Erzeugung einer Druckdifferenz an den beiden Seiten eines Filters vorgesehen werden müssen, besteht die Möglichkeit, mehrere Einzelmelder an eine gemeinsame Unterdruckquelle, z. B. an einen Ventilator anzuschliessen.
Ein derartiges Beispiel ist in Fig. 4 gezeigt. Drei Feuermelder A, B und C, die je aus einem Aerosolindikator 32 und einem Filter 31 bestehen, sind über Leitungen 34 mit beispielsweise einem Ventilator 33 verbunden, der in dieser Leitung 34 einen konstanten Unterdruck aufrecht erhält. Durch diesen Unterdruck wird regelmässig Luft durch die Filter 31 angesaugt und in dem Indikator 32 ausgewertet.
Eine Verunreinigung der Filter 31 kann dadurch vermieden werden, dass beispielsweise in regelmässigen Abständen zur Reinigung der Filter Luft in umgekehrter Richtung durch die Leitungen 34 gedrückt wird. Die Indikatoren 32 sind, wie dies allgemein bekannt ist, mit einer Zentrale verbunden, über die ein Alarm ausgelöst werden kann, wenn der Gehalt an Schwebeteilchen bzw. Aerosolen mit einem Durchmesser von beispielsweise 1 F einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
Es ist ohne weiteres einzusehen, dass bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Druckdifferenz in dem Filter einen Einfluss auf den Ansprechschwellwert des Melders ausüben kann. Ist beispielsweise die Druckdifferenz in dem Melder relativ gross, wird eine grössere Zahl von Schwebeteilchen durch den Filter hindurchtreten, als bei einer kleineren Druckdifferenz. Für eine zuverlässige Überwachung bzw.
Feuermeldung kann es daher erforderlich werden, die Druckdifferenz an den Filtern zu überwachen.