-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Rauchmelder zum Erkennen von
Bränden, der eine Vorrichtung aufweist, mit der Verschmutzungen
von Raucheintrittsöffnungen erkannt werden, sowie ein Verfahren
zum Erkennen der Verschmutzungen von Raucheintrittsöffnungen.
-
Stand der Technik
-
Brand-
beziehungsweise Rauchmelder warnen vor Gefahren wie Feuer und Rauch
und müssen daher jederzeit einsatzbereit sein. Damit die
nötige Einsatzbereitschaft stets gewährleistet
ist, müssen die Melder regelmäßig geprüft
und gewartet werden. Einen großen Teil der nötigen
Funktionsprüfungen, wie zum Beispiel die Überprüfung
der Sensorik, können die Melder im Rahmen von üblichen
Selbsttests selbst durchführen. Die Ergebnisse dieser Selbsttests
können dann im Melder oder auch in einer Zentrale dokumentiert
werden. Wird bei einem solchen Selbsttest ein Fehler erkannt, wird
dies mit Anzeigemitteln als Störung des Melders angezeigt.
Diese Störung kann dabei, je nach Ausbaustufe der vorhandenen
Installation, entweder nur am Melder, an einer Zentrale oder weiteren
Terminals angezeigt werden. Außerdem ist es denkbar, dass
Servicepersonal direkt über ein Kommunikationsmedium über
die Störung informiert wird. Im Rahmen einer mindestens jährlich
durchzuführenden Funktionskontrolle schreibt zum Beispiel
die
DIN 14676 für Rauchwarnmelder unter
anderem eine Sichtprüfung vor. Bei dieser Sichtprüfung
sollen Verschmutzungen der Raucheintrittsgöffnungen erkannt
werden. Da insbesondere dann, wenn die regelmäßigen
Prüfungen von Servicepersonal durchgeführt werden
sollen, hohe Kosten durch die nötigen Begehungen von Liegenschaften
entstehen, wird nach Lösungen gesucht, durch die auch die
Erkennung der Verschmutzung von Raucheintrittsöffnungen
automatisch durch den Melder selbst erfolgen kann. So ist zum Beispiel aus
der
EP 0 503 167 B1 ein
Streulichtrauchmelder bekannt, der die Verschmutzung eines Insektengitters
erkennt. Das Insektengitter schützt die Messkammer eines
Rauchmelders vor dem Eindringen von Insekten, die sonst Fehlalarme
auslösen könnten, lässt aber Rauch passieren,
der dann in der Messkammer erkannt werden kann. Bei dieser Lösung
wird ein Hilfslichtsender innerhalb des Gehäuses angebracht.
Das Licht des Hilfslichtsenders durchdringt das Insektengitter und
gelangt anschließend in die Messkammer des Rauchmelders.
Dort kann es von dem Empfänger, der sonst nur das an Rauch
gestreute Licht detektiert, gemessen werden. Durch einen Vergleich
der aktuellen Lichtintensität mit der ursprünglichen,
kann auf den Verschmutzungsgrad des Melders zurückgegriffen
werden. Diese Lösung weist jedoch folgende Nachteile auf:
Da die Hilfslichtquelle innerhalb des Gehäuses sitzt, kann
nur eine Aussage über den Verschmutzungsgrad des Insektengitters,
jedoch nicht über die Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen
im Gehäuse des Melders getroffen werden. Außerdem
muss das Licht der Hilfslichtquelle, nachdem es das Insektengitter
passiert hat, noch durch ein Labyrinth dringen, das gerade die Aufgabe
hat, Licht von außerhalb der Messkammer am Eindringen in
die Messkammer abzuhalten. Das Labyrinth hindert somit auch das
Hilfslicht am Eindringen in die Messkammer und verringert somit
den Messeffekt.
-
Eine
andere Vorrichtung zum Erkennen von Verschmutzungen des Insektengitters
eines Streulichtbrandmelders wird in der
JP 02227800 gezeigt. Ebenso wie in
der
EP 0 503 167 B1 ist
hier eine Hilfslichtquelle außerhalb des Insektengitters
angebracht. Hier ist dies so angebracht, dass das von ihr ausgestrahlte
Licht direkt in Richtung des Messlichtempfängers in der
Messkammer gerichtet ist. Damit das Hilfslicht jedoch nicht durch
das Messkammerlabyrinth am Auftreffen am Empfänger gehindert
wird, wird ein Labyrinthelement, das zwischen dem Hilfslichtsender
und dem Messempfänger liegen würde, weggelassen
und durch ein externes Labyrinthelement ersetzt, das außerhalb
des Insektengitters hinter dem Hilfslichtsender angebracht ist.
Mit dieser Vorrichtung kann die Verschmutzung des Insektengitters
jedoch nur an einer einzigen Stelle überwacht werden, die
zudem noch durch das externe Labyrinthelement gegenüber
dem Rest des Gitters vor Verschmutzung geschützt ist. Die
Verschmutzungsmessung an dieser Stelle erlaubt daher in den meisten Fällen
keine zuverlässige Aussage über die Verschmutzung
des restlichen Gitters.
-
Aufgabe der Erfindung
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rauchmelder der
eingangs genannten Art bereit zu stellen, der die genannten Nachteile
des Standes der Technik behebt oder zumindest verbessert und darüber
hinaus weitere Vorteile bietet.
-
Beschreibung der Erfindung
-
Die
Lösung der Aufgabe erfolgt nach den Merkmalen der Ansprüche
1 und 12 und wird im Folgenden näher beschrieben. Vorteilhafte
Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßer
Streulichtbrandmelder ein Gehäuse und eine Mess kammer,
in der mindestens ein Lichtsender und ein Empfänger angebracht sind,
wobei der Empfänger an Rauch oder anderen Aerosolen gestreutes
Licht des Senders empfängt. Das Gehäuse und/oder
die Messkammer sind wenigstens teilweise aus einem Material gefertigt,
dessen optische Eigenschaften schaltbar sind. Als optische Eigenschaften
können vorzugsweise die Transparenzeigenschaften dieses
Materials von durchsichtig oder transluzent (lichtdurchlässig)
zu opak (lichtundurchlässig) verändert werden.
Dies ermöglicht, dass einerseits Licht von außerhalb
des Melders gezielt in die Messkammer gelassen und dort detektiert
werden kann. Andererseits kann von außerhalb des Melders
kommendes Fremdlicht gezielt am Eindringen in die Messkammer gehindert
werden, so dass eine Streulichtrauchmessung in gewohnter Weise ungestört
durchgeführt werden kann.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform, wird als optisch
schaltbares Material elektrochromatisches oder photoelektrochromatisches Material
verwendet. Elektrochromatisches Material ändert seine optischen
Eigenschaften bzgl. Farbe, Transparenz, Transluzenz oder Opazität,
wenn eine elektrische Spannung an das Material angelegt wird. Dabei
genügt es, wenn die Spannung nur während der Zustandsänderung
anliegt und für die erneute Änderung mit vertauschter
Polarität erneut angelegt wird. Dies stellt gegenüber
Flüssigkristallen, welche jedoch auch erfindungsgemäß verwendet
werden können, einen zusätzlichen Vorteil dar.
Bei Flüssigkristallen muss eine Spannung mindestens während der
gesamten Dauer eines Zustandes anliegen. Bei photoelektrochromatischem
Material werden Ladungsträger, die für die Zustandsänderung
nötig sind und bei elektrochromatischem Material von der
angelegten Spannung geliefert werden, durch eine interne Solarzelle
geliefert. Dadurch muss bei photoelektrochromatischem Material nur
noch ein Schalter geöffnet beziehungsweise geschlossen
werden, um von einem Zustand in den anderen umzuschalten. Elektrochroma tisches
Material kann hergestellt werden, in dem ein transparentes Trägermaterial
wie Glas mit einer Substanz beschichtet wird, die ihre optischen Eigenschaften,
insbesondere die Farbe und Transparenz nach dem Anlegen oder Umpolen
einer Spannung ändern. Zu Substanzen mit derartigen Eigenschaften
zählen zum Beispiel Wolframoxid, Molybdänoxid,
Titandioxid, Nikeldioxid, Iridiumdioxid, Rhodiumdioxid, Polyaniline,
Polypyrrol und Preußischblau. Bevorzugt werden diese Substanzen
zwischen zwei transparente Elektroden eingebettet, über
welche die nötige Spannung angelegt werden kann.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist im Gehäuse und/oder der Messkammer mindestens ein Fenster
vorgesehen, welches in seinen optischen Eigenschaften bzgl. Farbe,
Transparenz, Transluzenz oder Opazität schaltbar ist. In
einer Weiterentwicklung dieser bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass in der Messkammer und dem Gehäuse
jeweils mindestens ein Fenster angebracht ist. Diese beiden Fenster
sind so gegeneinander angeordnet, dass im transparenten Zustand
beider Fenster Licht von außerhalb des Melders auf einen
Empfänger im Inneren der Messkammer fällt. Dabei
ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens
eines der Fenster als ein, in den genannten optischen Eigenschaften,
schaltbares Fenster ausgebildet ist.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung dieser bevorzugten Ausführungsform
ist in der Messkammer mindestens ein schaltbares Fenster so angebracht, dass
im lichtdurchlässigen Zustand dieses Fensters Licht durch
die Raucheintrittsöffnungen des Gehäuses auf einen
Empfänger in der Messkammer fällt. In einem besonderen
Fall kann dies so ausgestaltet sein, dass mindestens ein Element
des optischen Labyrinths der Messkammer als schaltbares Fenster ausgeführt
ist. Dadurch kann Licht von außerhalb des Melders durch
mindestens eine Raucheintrittsöffnung des Gehäuses,
die als Fenster im Gehäuse dient, in die Messkammer eindringen
und dort detektiert werden.
-
Besonders
vorteilhaft ist es, wenn hierbei im Außenbereich des Melders
mindestens eine Hilfslichtquelle angebracht ist, die in den Melder
hinein strahlt. Diese Hilfslichtquelle kann zum Beispiel auch moduliert
werden, um zwischen dem Licht der Hilfslichtquelle und den fremden
Lichtanteilen zu unterscheiden.
-
Zusätzlich
kann die Hilfslichtquelle als ringförmiger Lichtleiter
um das Gehäuse geführt sein. Dies ermöglicht,
dass das Licht aussendende Bauteil kostengünstig im Inneren
des Melders in SMD-Technik auf einer Leiterplatte montiert werden
kann und dennoch Licht von außerhalb des Melders durch
alle Raucheintrittsöffnungen in den Melder hinein gestrahlt
werden kann.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst ein
erfindungsgemäßer Streulichtbrandmelder eine Einheit
zum Erkennen von Verschmutzungen der Raucheintrittsöffnungen,
umfassend mindestens eine Hilfslichtquelle, die außerhalb des
Melders angebracht ist und einen ringförmig im Inneren
des Melders verlegten Lichtleiter, der von außen einfallendes
Licht sammelt und auf einen Empfänger im Inneren des Melders
leitet.
-
Dabei
ist es von besonderem Vorteil, wenn auch die Hilfslichtquelle als
ringförmiger Lichtleiter um das Gehäuse geführt
ist. Dabei liegt es auch im Sinne der Erfindung, wenn der Lichtleiter
selbst elektrochromatische Eigenschaften aufweist.
-
Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines oben beschriebenen
Melders. In diesem Verfahren werden alle schaltbaren Fenster im
Gehäuse und/oder in der Messkammer opak geschaltet. Dies
bewirkt, dass kein Licht von außerhalb des Melders in die
Messkammer eindringen kann. Der Melder entspricht nun einem gewöhnlichen Streulichtrauchmel der
mit Messkammer. In diesem Zustand wird eine Streulichtmessung durchgeführt, in
welcher der Lichtsender in der Messkammer eingeschaltet wird und
das am Empfänger ankommende Licht in elektrische Signale
gewandelt wird, die auf bekannte Art und Weise ausgewertet werden,
um Rauch zu erkennen. Anschließend werden in Abhängigkeit
einer zu wählenden Messaufgabe mindestens ein Fenster im
Gehäuse und/oder der Messkammer in einen lichtdurchlässigen
Zustand geschaltet und das in die Messkammer einfallende Licht erfasst. Nach
einer oder mehreren Messungen einer Lichtmenge, die in die Messkammer
eingedrungen ist, werden die zuvor lichtdurchlässig geschalteten
Fenster wieder lichtundurchlässig geschaltet, um wieder eine
Streulichtrauchmessung durchzuführen.
-
Dabei
dient eine der auswählbaren Messaufgaben der Erkennung
von Feuer und/oder von Flammen. Hierfür kann das in die
Messkammer einfallende Licht zum Beispiel bezüglich Intensität
und Flackerfrequenz hin ausgewertet werden.
-
Eine
weitere Messaufgabe ist die Bestimmung des Helligkeitszustandes
außerhalb des Melders, wofür die Intensität
des in die Messkammer einfallenden Lichtes erfasst und ausgewertet
wird.
-
Zusätzlich
kann aus der Helligkeit des in die Messkammer einfallenden Lichtes
Tag-Nacht-Bestimmung abgeleitet werden, welche dazu genutzt werden
kann, fällige Störungsmeldungen nachts beziehungsweise
bei Dunkelheit zu unterdrücken um eventuell schlafende
Personen nicht unnötig zu stören. Außerdem
wird die Helligkeitsmessung für eine unten beschriebene
Verschmutzungsmessung verwendet.
-
Eine
weitere Messaufgabe ist darin zusehen, dass das in die Messkammer
einfallende Licht auf darin enthaltene Informationen beziehungsweise
Befehle hin untersucht wird, welche von einem Sender, zum Beispiel
einer Fernbedienung gesendet wurden. Die enthaltenen Informationen
werden ausgewertet beziehungsweise Befehle für den betreffenden
Melder ausgeführt.
-
Dadurch
kann der in der Messkammer vorhandene Empfänger auch als
Kommunikationsempfänger dienen.
-
Eine
bevorzugte Messaufgabe ist darin zu sehen, dass die in die Messkammer
einfallende Lichtmenge für die Erkennung von Verschmutzungen der
Raucheintrittsöffnungen und/oder des Insektengitters des
Melders ausgewertet wird. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass
ein erstes und/oder zweites Fenster in der Messkammer und/oder im
Gehäuse lichtdurchlässig geschaltet werden, eine
erste Lichtmessung durchgeführt wird, das erste und/oder zweite
Fenster (6, 7) wieder lichtundurchlässig
geschaltet werden, ein drittes Fenster (12) lichtdurchlässig
geschaltet wird und eine zweite Lichtmessung durchgeführt
wird. Der Verschmutzungsgrad wird dann anhand der ersten und zweiten
Messung beurteilt. Für die Beurteilung wird aus dem ersten
und zweiten Messwert ein Dämpfungswert bestimmt. Wenn.
bei der ersten Messung eine ausreichende Helligkeit erkannt wird,
wird der Verschmutzungsgrad anhand des Dämpfungswertes
und andernfalls anhand des zweiten Messwertes bestimmt. Eine Verschmutzung
wird dann erkannt, wenn der Dämpfungswert oder der zweite
Messwert einen vorbestimmten Referenzwert über- beziehungsweise
unterschreitet. Dabei ist es von Vorteil, wenn während der
zweiten Lichtmessung eine Lichtquelle aktiviert wird, die außerhalb
des Melders liegt oder außen am Melder angebracht ist.
Dies ermöglicht es, eine definierte Lichtstärke
in den Melder hinein zu senden, wodurch der Vergleich mit dem Referenzwert
erheblich vereinfacht wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens
eine Hilfslichtquelle ringförmig um die Raucheintrittsöffnungen
angeordnet ist.
-
In
einer anderen vorteilhaften Abwandlung des Verfahrens, wird bei
der zweiten Lichtmessung das durch die Raucheintrittsöffnungen
und/oder das Insektengitter hindurch getretene Licht von einem, auf
der Innenseite des Insektengitters ringförmig angebrachten
Lichtleiter gesammelt und auf einen Verschmutzungsmessempfänger
geleitet. Aus der ersten und der zweiten Lichtmessung wird dann
der Dämpfungswert bestimmt, der zur Verschmutzungserkennung
verwendet wird. Nur dann, wenn kein brauchbarer Helligkeitswert
zur Verfügung steht, ist die Verwendung der Hilfslichtquelle
nötig.
-
Schließlich
sind die oben beschriebenen Melder für ein Verfahren zum
Färben eines Melders geeignet. Zur Durchführung
dieses Verfahrens müssen die Melder außen zunächst
mit elektrochromatischem oder photoelektrochromatischem Material
beschichtet werden. Während des Betriebes des Melders werden
Schalter geöffnet oder geschlossen und/oder eine Spannung
an das elektrochromatische Material angelegt. Daraufhin färbt
sich das elektrochromatische Material und der Melder nimmt eine
andere Farbe an. Dies kann zum Beispiel in Räumen sinnvoll
sein, die für Lichtbildvorträge abgedunkelt werden
und in denen dann Reflexe an hellen Meldern störend wirken.
Ebenso ist es denkbar, dass über die Farbänderung
ein bestehender Alarm oder eine Störung des Melders angezeigt
werden.
-
Beschreibung der Zeichnungen:
-
1 zeigt
einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Rauchmelder
mit schaltbaren Fenstern im Gehäuse und der Messkammer;
-
2 zeigt
einen ähnlichen Melder wie 1 jedoch
mit einem zusätzlich Licht sammelnden Lichtleiter auf der
Innenseite des Insektengitters;
-
3 zeigt
einen Schnitt durch eine Messkammer mit einem schaltbaren Labyrinthelement;
-
4 zeigt
einen Schnitt durch einen Melder mit mehreren schaltbaren Labyrinthelementen
und Hilfslichtquellen;
-
5 zeigt
einen Rauchmelder mit einer ringförmigen Hilfslichtquelle
und einem ringförmigen Lichtsammler.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
Im
Folgenden wird nun die Erfindung anhand der Zeichnungen näher
erläutert:
-
1 zeigt
in stark vereinfachter Form einen Streulichtrauchmelder (1)
mit einem Gehäuse (2) und einer Messkammer (3).
In der Messkammer (3) befindet sich ein Messlichtsender
(4), der Licht in die Messkammer (3) aussendet
und ein Streulichtmessempfänger (5), der Licht
empfängt, das vom Messlichtsender (4) ausgestrahlt
und an Rauch oder anderen Aerosolen gestreut wurde. Oberhalb des
Streulichtmessempfängers (5) befindet sich in
der Messkammer (3) ein erstes Fenster (6) Oberhalb
des ersten Fensters (6) ist im Gehäuse (2)
des Melders (1) ein zweites Fenster (7) angebracht.
Zwischen dem ersten und zweiten Fenster (6/7)
ist hier eine Linse (8) eingefügt. Die Linse (8)
kann aber auch ein Teil des ersten und/oder zweiten Fensters (6/7)
sein. Erfindungsgemäß ist mindestens eines der
Fenster (6/7) aus elektrochromatischem Material
gefertigt, wie zum Beispiel mit transparenten Elektroden und Wolframoxid
beschichtetes Glas oder transparenter Kunststoff. Über
eine nicht dargestellte Leitung kann eine Spannung an das erste
und/oder zweite Fenster (6/7) angelegt werden.
Dadurch werden diese transparent oder zumindest transluzent und
Licht kann durch beide Fenster (6/7) in die Messkammer
(3) eindringen und vom Streulichtmessempfänger
(5) detektiert werden. Dadurch kann der Streulichtmessem pfänger
(5) weitere Aufgaben erledigen und zum Beispiel als Kommunikationsempfänger,
Flammensensor oder Helligkeitssensor benutzt werden. Die vom Streulichtmessempfänger
(5) gelieferten Signale werden dann, wie auch bei der Streulichtmessung, in
bekannter Weise von einer nicht dargestellten Auswerteschaltung
ausgewertet. In der Auswerteschaltung werden die Signale je nach
Messaufgabe auf Intensität, Flackerfrequenz oder aufmodulierte
Informationen hin untersucht. Wenn der Streulichtmessempfänger
(5) als Flammensensor eingesetzt wird, ist es sinnvoll,
die Linse (8) als Fischaugenlinse direkt in das zweite
Fenster (7) einzubauen, damit ein möglichst großer
Bereich überwacht werden kann. Dabei liegt es im Sinne
der Erfindung, dass auch die Linse (8) aus elektrochromatischem
Material hergestellt ist.
-
Durch
erneutes Anlegen einer Spannung mit umgekehrter Polarität,
an das erste und/oder das zweite Fenster (6/7),
wird das elektrochromatische Material wieder lichtundurchlässig.
Dadurch ist die Messkammer (3) wieder vor dem Eindringen
von Fremdlicht geschützt und eine Streulichtrauchmessung
kann in bekannter Weise durchgeführt werden.
-
Der
in 1 dargestellte Melder verfügt zusätzlich über
eine Hilfslichtquelle (9a), die außerhalb des
Gehäuses angebracht ist. Licht, das von dieser Hilfslichtquelle
(9a) ausgestrahlt wird, dringt durch die Raucheintrittsöffnungen
(10) ins Gehäuse (2) des Melders (1)
und durch ein Insektengitter (11) hindurch. Damit das von
der Hilfslichtquelle (9a) ausgestrahlte Licht, zur Verschmutzungserkennung
der Raucheintrittsöffnungen und des Insektengitters (11), vom
Streulichtmessempfänger (5) detektiert werden kann,
ist mindestens ein Labyrinthelement (12) vorgesehen, das
aus elektrochromatischem Material gefertigt ist. Durch Anlegen einer
Spannung an das Labyrinthelement wird dieses lichtdurchlässig
und das von der Hilfslichtquelle (9a) ausgestrahlte Licht
kann durch die Raucheintrittsöffnungen (10) im
Gehäuse (2), das In sektengitter (11)
und das Labyrinthelement (12) auf den Streulichtmessempfänger
(5) fallen und dort detektiert werden. In einer nicht dargestellten Auswerteschaltung
wird das Maß der Dämpfung dieses Lichtes zur Bewertung
der Verschmutzung von Raucheintrittsöffnungen (10)
und Insektengitter (11) herangezogen.
-
Alternativ
zur Hilfslichtquelle (9a) außerhalb des Gehäuses
(2) kann auch eine Hilfslichtquelle (9b) innerhalb
des Gehäuses (2) direkt auf der Leiterplatte (14)
montiert sein. Damit dennoch das Licht dieser Hilfslichtquelle (9b)
außerhalb des Gehäuses (2) abgestrahlt
werden kann, ist ein Lichtleiter (13) vorgesehen, der das
von der Hilfslichtquelle (9b) ausgestrahlte Licht nach
außen führt. Dabei ist der Lichtleiter (13)
so gestaltet, dass das Licht durch die Raucheintrittsöffnungen
(10) ins Innere des Melders (1) abgestrahlt wird.
-
In 2 ist,
ebenfalls stark vereinfacht, ein Melder (1) mit einer anderen
Vorrichtung zur Erkennung von Verschmutzungen der Raucheintrittsöffnungen
(10) und des Insektengitters (11) gezeigt. Diese
Ausführungsform verfügt, ebenso wie in 1 gezeigt, über
eine Hilfslichtquelle (9b) und einen Lichtleiter (13),
der das von der Hilfslichtquelle ausgestrahlte Licht aufnimmt und
außerhalb des Meldergehäuses (2) in Richtung
der Raucheintrittsöffnungen abstrahlt. Vorzugsweise ist
der Lichtleiter (13), wie in 5 zu sehen
ist, außerhalb des Gehäuses (2) ringförmig
um die Raucheintrittsöffnungen (10) geführt.
Auf der Innenseite des Insektengitters (11) befindet sich
ein zweiter, vorzugsweise ringförmig ausgeführter
Lichtleiter, der Licht, welches durch das Insektengitter (11)
fällt, sammelt und auf einen Verschmutzungsmessempfänger
(15) leitet. In einer nicht dargestellten Auswerteschaltung
wird die Dämpfung des vom Hilfslichtsender (9b)
ausgesandten und vom Verschmutzungsmess empfänger (15) gemessenen
Lichtes als Maß für den Verschmutzungsgrad der
Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters
(11) ausgewertet.
-
3 zeigt
schematisch eine Messkammer (3) eines Streulichtrauchmelders
(1) mit einem Messlichtsender (4), einem Streulichtmessempfänger
(5) und einem Labyrinth (17), das aus mehreren
näherungsweise L-förmigen lichtundurchlässigen
Labyrinthelementen (18) und einem Labyrinthelement (12) besteht,
welches in seinen optischen Eigenschaften schaltbar ist und vorzugsweise
aus elektrochromatischem Material gefertigt ist. Gegenüber
von dem Streulichtmessempfänger (5) ist außerhalb
der Messkammer (3) eine Hilfslichtquelle (9a)
angebracht, die zur Verschmutzungserkennung des Insektengitters
(11) und der hier nicht dargestellten Raucheintrittsöffnungen
(10) eingesetzt wird.
-
Ein
in 4 gezeigter Melder (1) unterscheidet
sich von dem in 3 gezeigten dadurch, dass zusätzlich
ein Teil des Gehäuses (2) gezeigt ist, auf dem
mehrere Hilfslichtquellen (9a) entlang des Umfangs angebracht
sind. Jede dieser Hilfslichtquellen (9a) ist ein, in seinen
optischen Eigenschaften schaltbares Labyrinthelement (12)
zugeordnet. Der Streulichtmessempfänger (5) ist
hier in der Mitte der Messkammer (3) angebracht und kann
von jeder der Hilfslichtquellen (9a) gleichermaßen
Licht empfangen.
-
In 5 sind
gegenüber der Darstellung in 4 die außen
liegenden Hilfslichtquellen (9a) durch mindestens eine
innerhalb des Meldergehäuses (2) liegende Hilfslichtquelle
(9b) ersetzt, deren Licht durch einen ersten Lichtleiter
(13) nach außen geleitet und von diesem durch
die Raucheintrittsöffnungen (10) ins Innere des
Melders (1) gestrahlt wird. Der erste Lichtleiter (13)
umgibt die Raucheintrittsöffnungen (10) ringförmig,
wodurch der Verschmutzungszustand der Rauch eintrittsöffnungen
(10) und des Insektengitters (11) über
den vollen Umfang der Messkammer (3) gemessen werden kann.
Auf der Innenseite des Insektengitters (11) ist ein zweiter
Lichtleiter (16) ringförmig angeordnet, der Licht,
welches in den Melder (1) eindringt sammelt, und auf einen Verschmutzungsmessempfänger
(15) leitet. Außerdem enthält das Labyrinth
(17) mehrere schaltbare Labyrinthelemente (12),
die über separate, nicht gezeigte Spannungsleitungen auch
einzeln geschaltet werden können. Dadurch können
gezielt einzelne Raucheintrittsöffnungen (10)
oder Segmente auf Verschmutzung hin untersucht werden.
-
Im
Verfahren zum Betreiben der zuvor beschriebenen Melder wird zunächst
eine erste Spannung an alle Teile aus elektrochromatischem Material (6, 7, 8, 12)
der Messkammer (3) und des Gehäuses (2)
angelegt, die so gepolt ist, dass die genannten Teile lichtundurchlässig
werden. In dem so erreichten Zustand verhält sich der Melder
(1) wie ein gewöhnlicher Streulichtrauchmelder
mit Messkammer und es wird eine Rauchmessung auf bekannte Art und
Weise durchgeführt. Anschließend wird an das erste Fenster
(6) und, falls das zweite Fenster (7) und die Linse
(8) ebenfalls aus elektrochromatischem Material gefertigt
sind, auch an dieses eine zweite elektrische Spannung mit umgekehrter
Polarität zur ersten Spannung angelegt. Dadurch werden
beide Fenster (6, 7) und die Linse (8)
lichtdurchlässig und es kann Licht aus einem Beobachtungsbereich
außerhalb des Melders (1) in die Messkammer eindringen
und auf den Streulichtmessempfänger (5) fallen.
Der Streulichtmessempfänger (5) wandelt das auf
ihn fallende Licht in elektrische Signale um, die von einer Auswerteschaltung
untersucht werden. Um Flammen zu erkennen, wird das Signal wie in
bekannten Flammenmeldern zum Beispiel auf Intensität und
Flackerfrequenz hin untersucht. Zusätzlich kann die Intensität
des einfallenden Lichtes auch genutzt werden, um die Helligkeit
des Überwachungsraumes zu messen. Die Helligkeits information
kann nun entweder melderintern genutzt werden, um zum Beispiel Störungsmeldungen
nur ab einer gewissen Helligkeit abzugeben, weil damit gerechnet
werden kann, dass in dunklen Räumen entweder niemand anwesend
ist und die Störungsmeldung ohnehin nicht wahrgenommen
werden kann, oder anwesende Personen schlafen wollen, welche nicht
unnötig gestört werden sollten. Sobald eine bestimmte
Mindesthelligkeit erkannt wird, werden die Störungsmeldungen
zum Beispiel für eine schwache Batterie eines Rauchwarnmelders wieder
abgegeben. Die Helligkeitsinformation könnte aber auch über
eine Schnittstelle an ein Gebäudemanagementsystem weitergegeben
werden, welches zum Beispiel automatisch Rollläden schließt
wenn zu viel Sonnenlicht in den Raum fällt.
-
Schließlich
können die Signale auf enthaltene Informationen wie Befehle
für den Melder selbst, untersucht werden. So können
zum Beispiel Befehle über eine Fernbedienung an den Melder
gesendet werden, welche den Melder (1) einen Selbsttest durchführen
oder einen anstehenden Alarm stumm schalten lassen.
-
Im
Verfahren zum Messen der Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen
(10) werden zunächst alle schaltbaren Fenster
(6, 7) und Labyrinthelemente lichtundurchlässig
geschaltet. Anschließend wird eine Messung mit dem Streulichtmessempfänger
(5) oder einem separaten, nicht dargestellten Verschmutzungsmessempfänger
in der Messkammer bei dunkler Messkammer durchgeführt und
der Messwert als „Dunkelwert" gespeichert. Anschließend
wird mindestens eines der Labyrinthelemente (12) lichtdurchlässig
geschaltet. Danach wird erneut eine Messung am Streulichtmessempfänger (5)
oder dem separaten, nicht dargestellten Verschmutzungsmessempfänger
durchgeführt. Dieser zweite Messwert wird als „Transwert"
ebenfalls gespeichert. Wenn nun zum Beispiel aus einer zuvor durchgeführten
und weiter oben beschrieben Helligkeitsmessung die Helligkeit des Überwachungsraumes
bekannt ist, kann direkt aus dem Hellig keitswert und dem „Transwert"
die durch die Raucheintrittsöffnungen (10) und
das Insektengitter (11) verursachte Lichtdämpfung
bestimmt werden, wobei der Dunkelwert zur Korrektur beider Messwerte
von diesen subtrahiert wird. Da ein verstopftes Insektengitter (11) oder
sogar abgeklebte Raucheintrittsöffnungen (10) eine
deutlich höhere Dämpfung als saubere Raucheintrittsöffnungen
(10) und Insektengitter (11) aufweisen, dient
der Wert der Lichtdämpfung als Maß für
die Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen (10)
und des Insektengitters (11). Die aktuell ermittelte Dämpfung
wird mit einem gespeicherten Anfangswert verglichen. Wenn hierbei
der Unterschied zwischen den beiden Werten ein vorbestimmtes Maß überschreitet, wird
eine Störungsmeldung abgegeben und ein Verschmutzungsflag
gesetzt.
-
Wenn
kein Helligkeitsmesswert zur Verfügung steht, weil diese
Messung in der entsprechenden Modellvariante nicht vorgesehen ist
oder die Raumhelligkeit für eine Dämpfungsmessung
nicht ausreichend ist, wird eine Hilfslichtquelle (9a/9b)
eingeschaltet und ein dritter Messwert als „Hilfstranswert"
gespeichert. Da die Strahlungsintensität der Hilfslichtquelle
(9a/9b) näherungsweise als konstant angenommen
werden kann, kann hier die Differenz aus „Hilfstranswert"
und „Transwert" als Maß für die Verschmutzung
der Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters
(11) dienen. Wenn im Melder (1) eine Schaltung
zur Fremdlichtunterdrückung vorgesehen ist, wie sie aus
der Lichtschrankentechnik oder von Extinktionsbrandmeldern her bekannt
sind oder bei Dunkelheit im Überwachungsbereich kann bereits
der korrigierte „Hilfstranswert" als Maß für
die Verschmutzung verwendet werden. In diesen Fällen wird
nur der „Hilfstranswert" mit einer vordefinierten Schwelle
verglichen und eine Störung erkannt, wenn diese überschritten
wird.
-
In
einem abgewandelten Verfahren zum Messen der Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen
(10) wird in den Melder (1) ein dringendes Licht
hinter dem Insektengitter (11) von einem ringförmigen
Lichtleiter (13) gesammelt und auf einen Verschmutzungsmessempfänger
(15) geleitet und dort gemessen. Auch diese Messwerte werden
als „Transwert" gespeichert. Wenn auch hier die Helligkeit
des Überwachungsraumes aus einer vorangegangenen oder noch
folgenden, oben beschriebenen Helligkeitsmessung bekannt ist, kann,
wie bereits oben erwähnt, aus dem Helligkeitswert und dem „Transwert"
die Lichtdämpfung und daraus folgernd die Verschmutzung
der Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters
(11) bestimmt werden. Fehlt jedoch der Helligkeitswert,
kann – wiederum wie oben beschrieben – unter Zuhilfenahme
der Hilfslichtquelle (9a/9b) auf die Verschmutzung
der Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters
(11) geschlossen werden.
-
In
einem beispielhaften Verfahren zum Färben eines Melders,
wird ein zunächst weißes Gehäuse (2)
eines Melders (1) mit transparenten Elektroden beschichtet,
zwischen denen Preußischblau aufgetragen wird. Danach wird
eine erste Spannung an die Elektroden angelegt, durch die das Preußischblau
reduziert und somit farblos wird. So erhält der Melder (1)
zunächst seine Grundfarbe. Sobald eine andere Farbe gewünscht
wird, wird eine zweite Spannung mit einer zur ersten Spannung entgegengesetzten Polarität
angelegt. Dadurch wird das Preußischblau und somit der
Melder (1) blau. Wenn andere Farbeffekte realisiert werden
sollen, dann wird das Preußischblau durch eine andere elektrochromatische Substanz
wie zum Beispiel Wolframoxid ersetzt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0503167
B1 [0002, 0003]
- - JP 02227800 [0003]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-