CS216229B2 - Ionization fire detector - Google Patents

Description

Vynález se týká ionizačního hlásiče požáru, opatřeného krytem obklopujícím ionizační komoru se dvěma elektrodami a s radioaktivním zdrojem, ve které se proud iontů mění za přítomnosti kouře a spalin ve vzduchu.

Nci ionizační hlásiče požáru tohoto druhu jsou kladeny nejrůznější požadavky. Je důležité, aby se vyznačoval co největší citlivostí, což znamená, že se proud iontů má podstatně měnit již při nejmenší koncentraci kouře nebo spalin ve vzduchu. Toho se může dosáhnout například volbou nízké intenzity pole, kterým je řízen tranzistor, s jehož řídicí elektrodou je spojena jedna z elektrod ionizační komory.

Jelikož známé ionizační hlásiče požáru, napájené nízkým napětím, jsou poměrně citlivé na proudění vzduchu, ukázalo se nutným zpomalit rychlost vzduchu vstupujícího do ionizační komory vhodnými brzdicími prostředky nebo prostředky pro změnu směru proudění vzduchu. Toto opatření má však za následek, že prach, přiváděný vstupujícím vzduchem, může v místech, kde vzduch je zmíněnými prostředky vzdouván, sedimentovat a usazovat se. Příslušné oblasti krytu hlásiče požáru se tedy znečišťují poměrně rychle, zvláště v okolí vstupních otvorů krytu. Je proto nutné provádět časté čištění krytu, což je pracovně náročné a nákladné.

Při otevírání krytu za účelem čištění nastává dále nebezpečí, že dojde neúmyslně к dotyku a poškození citlivých součástí. U známých ionizačních hlásičů požáru s nízkým napětím, které používají tranzistoru řízeného polem, může dotyk elektrody ionizační komory, spojené s řídicí elektrodou tohoto tranzistoru, vést к poškození tranzistoru. Ukázalo se tedy nutným chránit tranzistor před poškozením vhodnými prostředky, například ochranným vypínačem. Takovéto opatření je však složité a nákladné.

Účelem vynálezu je odstranit zmíněné nedostatky a vytvořit ionizační hlásič požáru, který se méně znečišťuje a který lze jednoduchým způsobem čistit bez nebezpečí poškození jeho součástí, přičemž nesmí být snížena citlivost hlásiče na přítomnost kouře ve vzduchu.

Tento účel splňuje ionizační hlásič požáru podle vynálezu, jehož vnitřní elektroda ionizační komory je spojena s řídicí elektrodou tranzistoru řízeného polem, protielektroda ionizační komory je tvořena mřížkou obklopující vnitřní elektrodu a chránící ji před poškozením, a kryt je alespoň zčásti odnímatelný. Podstata vynálezu spočívá v tom, že kryt je opatřen prstencovou štěrbinou pro vstup vzduchu do ionizační komory, přičemž proti prstencové štěrbině je uvnitř krytu upravena válcová nebo kuželová usměrňovači stěna pro změnu směru vstupujícího vzduchu a jeho vedení podél povrchu protielektrody.

V jednom výhodném provedení prstencová štěrbina je vytvořena mezi válcovým nebo kuželovým pouzdrem krytu a jeho snímatelným víkem, na jehož vnitřní straně je upravena usměrňovači stěna.

Ve druhém výhodném provedení prstencová štěrbina je tvořena mezerou mezi okrajem celistvého jednodílného krytu a plochou nosného dílu, к němuž je připevněna základní deska ionizační komory, přičemž základní deska tvoří svou obvodovou plochou usměrňovači stěnu pro vstupující vzduch.

Vytvořením prstencové štěrbiny, a proti ní usměrňovači stěny se dosáhne potřebného zabrzdění proudu vzduchu a změny jeho směru. Tím se poměrně těžké částice prachu usadí na snadno dostupných místech vnitřní stěny ochranného krytu, popřípadě na snímatelném víku, takže čištění je snadné a nenastává přitom nebezpečí poškození vnitřní elektrody, která je navíc chráněna protielektrodou. Dovnitř ionizační komory proudí takto mřížkou, z níž je vytvořena protielektroda, pouze tangenciálně usměrněný vzduch s podstatně lehčími částicemi kouře.

Ukázalo se, že pro dosažení vysoké citlivosti hlásiče a co nejúčinnějšího oddělování částic prachu je výhodné takové provedení, u něhož výška usměrňovači stěny je nejméně dvakrát větší než šířka prstencové štěrbiny, maximální vzdálenost mezi usměrňovači stěnou a válcovou nebo kuželovou stěnou krytu je nejvýše dvakrát větší než šířka prstencové štěrbiny a hloubka prstencové štěrbiny je nejméně poloviční v poměru к její šířce.

Doporučuje se dále provedení, u něhož v pouzdru krytu je upravena vyjímatelná nosná deska z izolačního materiálu, к níž jsou připevněny obě elektrody ionizační komory.

Předmět vynálezu je zřejmý z popisu a schematického výkresu, na němž je znázorněno v osovém řezu na obr. 1 jedno příkladné provedení a na obr. 2 druhé příkladné provedení hlásiče podle vynálezu.

Ionizační hlásič požáru podle obr. 1 sestává z patice 1 a vlastního hlásiče 2. Patice 1 je opatřena bočním vybráním, ve kterém je uložena poplašná signální žárovka 3, například světelná dioda.

Hlásič 2 je opatřen krytem 21 tvořeným válcovým nebo mírně kuželovým pouzdrem 4 s víkem 5. Mezi pouzdrem 4 a víkem 5 je asi 5 mm široká prstencová štěrbina 13 pro vstup vzduchu dovnitř krytu. Na vnitřní straně víka 5 je upravena nejméně 10 mm vysoká válcová usměrňovači stěna 12 pro zabrzdění vstupujícího vzduchu a jeho usměrnění dovnitř pouzdra 4 podél jeho vnitřní stěny.

Vzdálenost usměrňovači stěny 12 od pouzdra 4 může být větší nebo menší, než šířka štěrbiny 13. Nemusí být konstantní, nýbrž může se zvětšovat směrem vzhůru, jak je tomu v případě válcové usměrňovači stěny a kuželovitého pouzdra 4. Tato vzdále216229 nost se také může směrem vzhůru zmenšovat, a to v případě, kdy například stěna 12 je kuželovitá a vykazuje větší kuželovitost než pouzdro 4. Víko 5 může vyčnívat do stran za spodní vnější okraj pouzdra 4.

Zvláště výhodných parametrů při vstupu vzduchu se dosáhne při splnění následujících podmínek:

— Výška H stěny 12 musí být nejméně dvakrát větší než šířka B štěrbiny 13;

-- maximální vzdálenost A mezi usměrňovači stěnou 12 a pouzdrem 4 musí být nejvýše dvakrát větší než šířka B štěrbiny 13;

— hloubka T štěrbiny 13 musí být nejméně poloviční v poměru k říšce B štěrbiny 13.

Například při šířce B štěrbiny 13 — 3 mm je výška H stěny 12 9,5 mm, maximální vzdálenost A mezi stěnou 12 a pouzdrem 4 — 3,5 mm a hloubka T štěrbiny 13 — 5 milimetrů.

Absolutní hodnoty uvedených rozměrů A, B, Η, T nejsou důležité. Význam mají pouze relativní hodnoty Η, T a A v poměru k šířce B.

Uvnitř krytu 21 je umístěna nosná deska 6 z izolačního materiálu, na které jsou upevněny další součásti. Osovým otvorem nosné desky 6 prochází kovový čep 7, který nese na spodní straně nosné desky 6 kotoučovou vnitřní elektrodu 8 s radioaktivním zdrojem 9, například preparátem Americium 241. Na spodní straně nosné desky 6 je také upevněna protielektroda 11, vytvořená jako drátěná mřížka s malými otvory, která obklopuje vnitřní elektrodu 8 a chrání ji před dotykem. Vnitřní elektroda 8 a protielektroda 11 vytvářejí pod nosnou deskou 6 ionizační komoru 10. Nad nosnou deskou 6 může být upraveno známé elektrické zapojení k vyhodnocování změn iontového proudu ionizační komory 10, které může obsahovat referenční ionizační komoru, izolovanou od vnější atmosféry, kterážto komora je známým způsobem zapojena do série s ionizační komorou 10.

Pro ochranu vnitřního- prostoru hlásiče a ionizační komory 10 před prachem je účelné, aby kryt 21 byl kovový a aby k pouzdru 4 a víku 5 byl přiveden elektrický potenciál

Claims (5)

1. Ionizační hlásič požáru opatřený krytem obklopujícím ionizační komoru se dvěma elektrodami a s radioaktivním zdrojem iontů, jejichž proud se za přítomnosti kouře a spalin mění, přičemž vnitřní elektroda ionizační komory je spojena s řídicí elektrodou tranzistoru řízeného polem, protielektroda ionizační komory je tvořena mřížkou obklopující vnitřní elektrodu a chránící ji před poškozením, a kryt je alespoň rozdílný od potenciálu mřížové protielektrody 11, anebo může být kryt 21 vyroben z nevodivého materiálu. Částice prachu se přitom usazují následkem elektrostatického náboje materiálu na krytu 21 a nejsou vnášeny do ionizační komory 10. Víko 5 krytu 21 je - výhodně snímatelné z pouzdra 4, aby se ulehčilo· čištění.

Popsaným řešením ionizačního hlásiče požáru se dosáhne toho, že vzduch, vstupující prstencovou štěrbinou 13 je bezprostředně za ní působením usměrňovači stěny 12 brzděn a jeho směr se mění na vertikální, takže proudí dále podél povrchu mříže protielektrody 11. V oblasti brzdění sedimentují z velké části poměrně těžké částice prachu, zatímco podstatně lehčí částice kouře proudí dál. Tím se dosáhne toho, že se částice prachu přiváděné vzduchem usazují s výhodou na vnitřní stěně krytu 21 nebo v blízkosti štěrbiny 13 a nevstupují do ionizační komory 10, zatímco kouř vniká do ní v podstatě bez překážek. Sejmutím celého ochranného krytu 21 nebo- pouze víka 5 může být usazený prach lehce odstraněn a hlásič požáru může být takto jednoduchým způsobem vyčištěn. Mřížová protielektroda 11 jednak odpuzuje prach, jednak chrání při sejmutém krytu 4 nebo sejmutém víku 5 vnitřní elektrodu 8 před poškozením. Vnitřní elektroda 8 je spojena s řídicí elektrodou tranzistoru řízeného polem, takže při tomto šetrném čištění nehrozí nebezpečí poškození tranzistoru.

Obr. 2 znázorňuje další příkladné provedení ionizačního- hlásiče požáru podle vynálezu. U tohoto - provedení je celistvý jednodílný kryt 21 oddělen prstencovou štěrbinou 22 od nosného dílu 27. Ionizační komora 20 je také opatřena vnitřní elektrodou 23 a protielektrodou 24, vytvořenou jako jemná mříž. Kryt 21 je snímatelný. Jako prostředek k brzdění a změně směru vzduchu, vstupujícího dovnitř krytu 21 štěrbinou - 22 slouží obvodová usměrňovači stěna 25 základní desky 26 z izolačního materiálu. Také u tohoto provedení se vstupující vzduch brzdí a mění se jeho směr, přičemž se přiváděný prach usazuje na vnitřní stěně krytu 21. Také zde mřížová protielektroda 24 jednak odpuzuje prach, aniž by bránila proudění, jednak chrání vnitřní elektrodu 23.

VYNÁLEZU zčásti odnímatelný, vyznačený tím, že kryt [21] je opatřen prstencovou štěrbinou (13, 22] pro vstup vzduchu do ionizační komory (10, 20], přičemž proti prstencové štěrbině (13, 22] je uvnitř krytu (21) upravena válcová nebo kuželová usměrňovači stěna (12, 25) pro změnu směru vstupujícího vzduchu a jeho vedení podél povrchu protielektrody (11, 24).

2. Ionizační hlásič požáru podle bodu 1, vyznačený tím, že prstencová štěrbina (13, 22) je vytvořena ' mezi válcovým nebo kuželovým pouzdrem (4) krytu (21) a jeho snímatelným víkem (5), na jehož vnitřní straně je upravena usměrňovači stěna (12).

3. Ionizační hlásič požáru podle bodu 1, vyznačující se tím, že- prstencová štěrbina (22) je tvořena mezerou mezi okrajem celistvého jednodílného krytu (21) a plochou nosného dílu (27), k němuž je připevněna základní deska (26) ionizační komory (20), přičemž základní deska (26) tvoří svou obvodovou plochou usměrňovači stěnu (25 -) ' pro vstupující vzduch.

4. Iionizační hlásič požáru podle bodů 1, 2 nebo 3, vyznačený tím, že výška (Ή) - u- směrňovacr stěny [ 12, 25-) je nejméně dvakrát větší než šířka - (B) prstencové štěrbiny -(13, 22), maximální vzdálenost - (A) mezi usměrňovači stěnou (12, 25 - ) a - válcovou nebo kuželovou stěnou - - krytu (21) je nejvýše dvakrát větší' než šířka (B) ¹ prstencové štěrbiny (13, 22) a - hloubka (T) prstencové štěrbiny (13, 22) je nejméně poloviční v poměru k její šířce (B).

5. Ionizační hlásič požáru podle bodů 2 a 4, vyznačený tím, že v pouzdru (4) krytu- (21) - je - upravena vyjímatelná nosná deska (6) z izolačního - materiálu, k níž jsou připevněny- obě - elektrody (8, 11) ionizační komory (10).