Die Erfindung bezieht sich auf einen Rauchmelder mit einer Fotozelle zum Feststellen von Licht, das von Rauchteilchen in einem Lichtstrahlenbündel reflektiert wird.
In der USA-Patentschrift 3 382 762 ist ein solcher mit reflektiertem Licht arbeitender Rauchmelder beschrieben.
Dieser bekannte Rauchmelder besitzt eine Dunkelkammer mit Durchlässen, durch welche Umgebungsluft in die Kammer eindringen kann. Durch die Kammer wird ein Lichtstrahlenbündel projiziert. Eine Fotozelle ist so angeordnet, dass sie Licht aufnehmen kann, das quer vom mittleren Teil des Lichtstrahlenbündels abgeht. Die Fotozelle ist dabei gegen direkte Strahlung von der Lichtquelle abgeschirmt. Wenn die Atmosphäre in der Umgebung der Kammer Rauch enthält, dann dringt dieser auch in die Kammer ein. Wenn eine vorbestimmte Rauchkonzentration erreicht wird, bewirkt das von den Rauchteilchen im Lichtstrahlenbündel auf die Fotozelle reflektierte Licht eine Abnahme des Widerstandes der Fotozelle, und diese Widerstandsabnahme wird verwendet, um mittels geeigneter Schaltungen eine Alarmeinrichtung zu betätigen.
Dieser bekannte Rauchmelder hat sich an sich gut bewährt; jedoch ist der Zusammenbau der verschiedenen Teile relativ teuer, und Fehler beim Zusammenbauen sind relativ leicht möglich.
Im bekannten Rauchmelder kann zudem eine geringe Lichtmenge von der Lichtquelle über die zylindrische Kammerwand zur Fotozelle gelangen, weil die Fotozelle so angeordnet ist, dass sie Licht aufnimmt, welches sich gleich wie das Lichtstrahlenbündel, in einer Ebene senkrecht zur Achse der Kammerwand fortpflanzt. Dieses Hintergrundlicht kann zwar in der Alarmbetätigungsschaltung kompensiert werden, es reduziert jedoch in jedem Fall das Verhältnis zwischen den Widerstandswerten der Fotozelle ohne Rauch und mit Rauch, so dass die Empfindlichkeit, auf die der Rauchmelder eingestellt werden kann, ohne Fehlalarme wegen sich ändemder Umgebungsbeleuchtung befürchten zu müssen, beeinträchtigt wird.
Der Rauchmelder gemäss vorliegender Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Deckplatte, eine auf der Deckplatte montierte Halteplatte und eine zwischen der Deckplatte und der Halteplatte gehaltene Labyrinth-Wand, die eine Dunkelkammer umschliesst, wobei die Deckplatte und die Halteplatte je eine Ausnehmung aufweisen, in der jeweils ein Ende der Lybyrinth-Wand aufgenommen ist, und wobei Durchlässe vorgesehen sind, durch welche Umgebungsluft in die Dunkelkammer eindringen kann.
Die Deckplatte und die Halteplatte können Kunststoff Gussteile sein und ineinandergreifende Elemente aufweisen, die einen unrichtigen Zusammenbau verunmöglichen.
Die Labyrinth-Wand kann zylindrisch sein, und das Lichtstahlenbündel kann dann zweckmässig senkrecht zur Achse der Wand durch die Dunkelkammer projiziert werden. Dabei kann die Fotozelle so angeordnet sein, dass sie Licht aufnimmt, welches parallel zur Achse der Wand aus dem Lichtstrahlenbündel heraus reflektiert wird. Auf diese Weise kann das die Fotozelle in Abwesenheit von Rauch erreichende Licht minimal gehalten werden.
Die Rückseite der Deckplatte kann als Träger für verschiedene elektronische Schaltelemente einer Detektorschaltung dienen. Die Deckplatte kann ferner mit nach hinten ragenden Steckerstiften versehen sein, die in Steckersockel in einem Montagegehäuse passen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Rauchmelders dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Rauchmelders,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in fig. 1,
Fig. 4 einen Axialschnitt durch den Rauchmelder gemäss Fig. 1 und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des in Teile zerlegten Rauchmelders.
Die Zeichnung veranschaulicht einen Rauchmelder 10, der folgende Teile besitzt: Ein Montagegehäuse 12, das an einer Zimmerdecke oder einer anderen Trageinrichtung befestigt werden kann, eine Montageplatte oder Deckplatte 14, die auf dem Gehäuse 12 befestigt ist, eine Halteplatte 16, die auf der Deckplatte montiert ist, und eine Labyrinth-Wand 18, die zwischen der Deckplatte und der Halteplatte festgehalten ist.
Die Trägerplatte oder Deckplatte 14 besitzt eine kreisringförmige Ausnehmung 20 zwischen einer äusseren und einer inneren nach vorn ragenden Wand 22 bzw. 24 sowie eine zentrale Öffnung 26. Die Halteplatte 16 besitzt auf ihrer Rückseite ebenfalls eine kreisringförmige Ausnehmung 28, die von einer äusseren Wand 30 und einer inneren Wand 32 begrenzt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die innere Wand 32 auf einer gesonderten, abnehmbaren zentralen Kappe 34 angeordnet.
Auf gegenüberliegenden Seiten der Haltepaltte 16 sind einstückig mit dieser gegossene, seitlich abstehende Umhüllungen 36 und 37 angeordnet. Diese Umhüllungen haben vordere Abschnitte 38 bzw. 39, die zu einem noch zu erläuternden Zweck durchsichtig oder durchscheinend sein können. Die Umhüllungen erstrecken sich gegen die Deckplatte 14 und sind in dieser in geeignet geformten Ausnehmungen 42 aufgenommen, wodurch im zusammengebauten Zustand die Teile bezüglich einander zentriert und an jeder relativen Dreh- oder seitlichen Bewegung gehindert sind.
In den Ausnehmungen 20 und 28 sind jeweils Abstandsstege 44 auf dem Boden der Ausnehmungen angeordnet, um an beiden Enden der Wand 18 sich über dem Umfang erstreckende Durchlässe zu bilden, durch welche hindurch Umgebungsluft in die Dunkelkammer 46 im Inneren der Wand 18 eindringen kann.
Die Dunkelkammer 46 wird von der Wand 18, der Deckplatte 14 und der Halteplatte 16 begrenzt. Von einer Lichtquelle 48 wird durch ein die Labyrinth-Wand 18 durchsetzendes Rohr 50 hindruch ein Lichtstrahlenbündel quer durch die Dunkelkammer 46 projiziert. Ein zweites Rohr 52 ist auf der gegenüberliegenden Seite der Wand 18 angeordnet. Dieses Rohr 52, das zum Inneren der Dunkelkammer hin offen ist, dient als Lichtfalle zur Verhinderung oder zumindest Reduktion innerer Reflexionen des Lichtstahlenbündels in der Dunkelkammer. Im Rohr 50 ist eine Sammellinse 54 angeordnet, welche das Lichtstrahlenbündel in die Lichtfalle hinein bündelt.
Ein Detektorrohr 56 ragt durch die zentrale Öffnung 26 der Deckplatte hindurch in die Dunkelkammer 46. Das Detektorrohr 56 ist so angeordnet, dass eine in ihm montierte Fotozelle nur Licht aus dem mittleren Teil des Lichtstrahlenbündels empfangen kann. Um die Menge des Streulichtes zu reduzieren, das die Fotozelle noch erreichen könnte, wenn kein Rauch in der Dunkelkammer vorhanden ist, ist der Endabschnitt 58 des Rohres 56 auf der der Lichtquelle zugewandten Seite vorgezogen, so dass er die Fotozelle gegen Streulicht aus dem Inneren des Rohres 50 abschirmt. Eine geneigte Abschirmung 60 ist am Ende des Detektorrohres 56 angeordnet, um die Fotozelle gegen Streulicht aus dem Inneren der Lichtfalle 52 abzuschirmen.
Im gezeichneten Ausführungsbeispiel trägt die Deckplatte 14 auf ihrer Rückseite eine gedruckte Schaltungsplatte 62, die auf der Deckplatte durch Anschlusszungen 64 gehalten ist, welche ihrerseits auf sich nach hinten erstreckenden Steckstiften 66 montiert sind. Die Platte 62 trägt die elektrischen Schaltelemente und Schaltungen, die für den Betrieb des Rauchmelders erforderlich sind. Diese Schaltungen betätigen eine Alarmeinrichtung, wenn der Widerstand der Fotozelle unter einen vorbestimmten Wert sinkt.
Das Montagegehäuse 12 weist für die Aufnahme der Steckerstifte 66 entsprechende Steckersockel 68 auf, die an der Umfangswand des Gehäuses angeordnet und mit Befestigungsstegen 70 befestigt sind.
Die Deckplatte 14 trägt auch eine Halterung für die Lichtquelle 48 derart, dass im zusammengebauten Rauchmelder die Lichtquelle in der Umhüllung 37 hinter der Linse 54 steht. Wenn der Teil 39 dieser Umhüllung durchscheinend ist, kann die Funktion der Lichtquelle visuell geprüft werden.
Eine zweite Lichtquelle 72, mit der irgend ein Funktionszustand angezeigt werden kann, kann in der gegenüberliegenden Umhüllung 36 angeordnet sein. Wenn es beispielsweise nicht erwünscht ist, dass die Lichtquelle 48 dauernd sichtbar ist, kann die Lichtquelle 72 so geschaltet sein, dass sie aufleuchtet oder blinkt, sobald die Lichtquelle 48 versagt. Die Lichtquelle 72 kann auch batteriegespiesen sein, um anzuzeigen, wenn die Stromversorgung des Rauchmelders ausfällt.
The invention relates to a smoke alarm with a photocell for detecting light that is reflected by smoke particles in a light beam.
US Pat. No. 3,382,762 describes such a smoke alarm which operates with reflected light.
This known smoke alarm has a darkroom with passages through which ambient air can penetrate into the chamber. A bundle of light rays is projected through the chamber. A photocell is arranged in such a way that it can receive light emanating transversely from the central part of the light beam. The photocell is shielded from direct radiation from the light source. If the atmosphere in the vicinity of the chamber contains smoke, it will also enter the chamber. When a predetermined smoke concentration is reached, the light reflected by the smoke particles in the light beam onto the photocell causes a decrease in the resistance of the photocell, and this decrease in resistance is used to activate an alarm device by means of suitable circuits.
This well-known smoke alarm has proven itself well; however, the various parts are relatively expensive to assemble and assembly errors are relatively easy.
In the known smoke detector, a small amount of light can also reach the photocell from the light source via the cylindrical chamber wall, because the photocell is arranged in such a way that it receives light which, like the light beam, propagates in a plane perpendicular to the axis of the chamber wall. Although this background light can be compensated in the alarm activation circuit, it in any case reduces the ratio between the resistance values of the photocell without smoke and with smoke, so that the sensitivity to which the smoke detector can be set without fear of false alarms due to changing ambient lighting need to be affected.
The smoke alarm according to the present invention is characterized by a cover plate, a holding plate mounted on the cover plate and a labyrinth wall held between the cover plate and the holding plate, which encloses a darkroom, the cover plate and the holding plate each having a recess in which a End of the Lybyrinth wall is received, and wherein passages are provided through which ambient air can penetrate into the darkroom.
The cover plate and the retaining plate can be plastic cast parts and have interlocking elements that make incorrect assembly impossible.
The labyrinth wall can be cylindrical, and the light beam can then expediently be projected through the darkroom perpendicular to the axis of the wall. The photocell can be arranged in such a way that it picks up light which is reflected out of the light beam parallel to the axis of the wall. In this way, the light reaching the photocell in the absence of smoke can be kept to a minimum.
The back of the cover plate can serve as a carrier for various electronic switching elements of a detector circuit. The cover plate can also be provided with rearwardly projecting connector pins which fit into connector sockets in a mounting housing.
In the drawing, an embodiment of the smoke alarm according to the invention is shown, namely show:
Fig. 1 is a side view of the smoke alarm,
Fig. 2 is a section along the line 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 is a section along the line 3-3 in fig. 1,
4 shows an axial section through the smoke alarm according to FIGS. 1 and
Figure 5 is a perspective view of the partially disassembled smoke alarm.
The drawing illustrates a smoke alarm 10, which has the following parts: a mounting housing 12 which can be attached to a ceiling or other supporting device, a mounting plate or cover plate 14 which is attached to the housing 12, a holding plate 16 which is attached to the cover plate is mounted, and a labyrinth wall 18 which is held between the cover plate and the holding plate.
The carrier plate or cover plate 14 has an annular recess 20 between an outer and an inner forward wall 22 and 24 and a central opening 26. The holding plate 16 also has an annular recess 28 on its rear side, which is surrounded by an outer wall 30 and an inner wall 32 is limited. In the illustrated embodiment, the inner wall 32 is disposed on a separate, removable central cap 34.
On opposite sides of the holding gap 16, laterally protruding casings 36 and 37 are arranged integrally therewith. These envelopes have front sections 38 and 39, respectively, which can be transparent or translucent for a purpose to be explained. The covers extend against the cover plate 14 and are received therein in suitably shaped recesses 42, whereby, when assembled, the parts are centered with respect to one another and are prevented from any relative rotational or lateral movement.
In the recesses 20 and 28, spacer webs 44 are arranged on the bottom of the recesses in order to form passages extending over the circumference at both ends of the wall 18, through which ambient air can penetrate into the darkroom 46 inside the wall 18.
The darkroom 46 is delimited by the wall 18, the cover plate 14 and the holding plate 16. A light beam is projected transversely through the dark chamber 46 from a light source 48 through a tube 50 penetrating the labyrinth wall 18. A second tube 52 is arranged on the opposite side of the wall 18. This tube 52, which is open to the interior of the darkroom, serves as a light trap to prevent or at least reduce internal reflections of the light beam in the darkroom. A converging lens 54 is arranged in the tube 50 and focuses the light beam into the light trap.
A detector tube 56 protrudes through the central opening 26 of the cover plate into the dark chamber 46. The detector tube 56 is arranged in such a way that a photocell mounted in it can only receive light from the central part of the light beam. In order to reduce the amount of stray light that could still reach the photocell if there is no smoke in the darkroom, the end section 58 of the tube 56 is pulled forward on the side facing the light source, so that it protects the photocell against stray light from inside the Tube 50 shields. An inclined shield 60 is arranged at the end of the detector tube 56 in order to shield the photocell from stray light from the interior of the light trap 52.
In the illustrated embodiment, the cover plate 14 carries a printed circuit board 62 on its rear side, which is held on the cover plate by connecting tongues 64, which in turn are mounted on plug pins 66 extending backwards. The plate 62 carries the electrical switching elements and circuits that are required for the operation of the smoke alarm. These circuits activate an alarm device if the resistance of the photocell falls below a predetermined value.
The mounting housing 12 has corresponding connector sockets 68 for receiving the connector pins 66, which are arranged on the peripheral wall of the housing and fastened with fastening webs 70.
The cover plate 14 also carries a holder for the light source 48 in such a way that in the assembled smoke detector the light source is in the casing 37 behind the lens 54. If the part 39 of this envelope is translucent, the function of the light source can be checked visually.
A second light source 72, with which any functional state can be displayed, can be arranged in the opposite enclosure 36. For example, if it is not desired that the light source 48 is permanently visible, the light source 72 can be switched in such a way that it lights up or flashes as soon as the light source 48 fails. The light source 72 can also be battery-powered to indicate when the power supply to the smoke detector fails.