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Die Erfindung betrifft einen Warnmelder mit einer zur Umgebung offenen Detektionskammer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche mittels einer elektronischen Schaltung den Eintritt zu detektierender Stoffe feststellt, wobei die Detektionskammer eine Wandung mit antistatischen Eigenschaften aufweist.
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Derartige Warnmelder können insbesondere Rauchwarnmelder sein, die in Wohnungen oder wohnungsähnlich genutzten Räumen eingesetzt werden, um anwesende Personen frühzeitig vor Bränden oder Brandrauch zu warnen, damit diese dem Gefahrenereignis angepasst reagieren können. Zunehmend ist die Installation solcher Rauchwarnmelder in Wohnungen im Neubau oder auch im Wohnungsbestand gesetzlich vorgeschrieben.
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Laut der Norm DIN 14676 ”Rauchwarnmelder für Wohnhäuser, Wohnungen und Räume mit wohnungsähnlicher Nutzung – Einbau, Betrieb und Instandhaltung” sind Rauchwarnmelder mindestens einmal jährlich einer Sicht- und Funktionsprüfung zu unterziehen. Diese Prüfungen werden in der Regel von Fachpersonal am Einbauort in der Wohnung durchgeführt, können aber auch von dem Wohnungsnutzer (beispielsweise dem Mieter) ausgeführt werden. Sie besteht in der Regel aus einer Sichtprüfung und einer Alarmprüfung.
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Die Sichtprüfung soll sicherstellen, dass die Raucheindringöffnungen des Rauchwarnmelders frei sind und keine mechanischen Beschädigungen vorliegen. Bei Verschmutzung der Raucheindringöffnung ist eine Reinigung und bei mechanischen Beschädigungen des Rauchwarnmelders ein Austausch vorgesehen. Für die Funktionsprüfung kann beispielsweise ein Prüf-Aerosol als Prüfstoff verwendet werden, das in die Raucheindringöffnungen des Rauchmelders eingesprüht wird und einen Alarm auslösen sollte. Diese Funktionsprüfung kann bei einer Begehung der Wohnung oder auch ohne Begehung der Wohnung durchgeführt werden, wenn der Rauchwarmelder über eine Prüfeinrichtung mit dem Prüf-Aerosol verfügt, das in vorgesehenen Abständen automatisch ausgebracht wird.
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Derartige Rauchwarnmelder bleiben zunehmend länger beim Kunden installiert, ohne dass sie gereinigt oder ausgetauscht würden. In letzter Zeit sind Einsatzdauern von bis zu 10 Jahren der Rauchwarnmelder vorgesehen, die gerade im privaten Bereich häufig ohne die vorgeschriebenen Funktions- und Sichtprüfungen betrieben werden. Bei derart langen Einsatzzeiten können sich in der Luft befindliche Fremdkörper wie Hausstaub oder dergleichen in der den Rauch detektierenden Rauchkammer kumulierend ansammeln und gegebenenfalls zu Fehlalarmen führen. Eine weit verbreitete Funktionsweise der Rauchkammern liegt in einer elektrisch-optischen Analyse, mit der in die Rauchkammer eintretender Rauch durch Lichtstreuung nachgewiesen wird. Damit der Rauch in einem Brandfall in die Rauchkammer eintreten kann, muss diese konstruktionsbedingt für Luft und Rauchpartikel durchlässige Öffnungen aufweisen, durch welche typischerweise auch Hausstaub eindringen kann.
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Zwar ist üblicher Weise ein Fliegengitter um die Rauchkammer installiert, das jedoch den Hausstaub oder sonstige in der Luft transportierte Kleinstpartikel nicht herausfiltern kann. Meist ist die Rauchkammer auch aus einem nicht elektrisch leitenden Kunststoff beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt, so dass sich die Wandung der Rauchkammer elektrostatisch aufladen kann. Dies bewirkt, dass Hausstaub oder andere Fremdpartikel, die sich in der Luft befinden, sich vermehrt in der Rauchkammer ansammeln können.
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Herkömmliche antistatische Behandlungen, wie sie auch im Zusammenhang mit Rauchkammern von Brandwarnmeldern bekannt sind, sind in der Regel sehr hochohmig ausgebildet bzw. mit flüchtigen antistatischen Zusätzen versetzt. Sie wirken daher nur für eine kurze Zeit antistatisch. Bereits nach ein paar Monaten ist die antistatische Wirkung in der Regel nicht mehr messbar. Des weiteren werden auch Kunststoffe eingesetzt, die nur in Abhängigkeit der Luftfeuchte eine gewisse Leitfähigkeit aufweisen. Dies hat den Nachteil, dass insbesondere im Winter bei trockner Luft keine nennenswerte antistatische Wirkung erreicht wird. Durch die vermehrt auftretende Ablagerung von Hausstaub oder Fremdpartikeln kommt es zu einer erhöhten Zahl von Falschalarmen oder einem vorzeitigen Austausch des Warnmelders, da der maximale Verschmutzungsgrad vorzeitig überschritten ist und das Gerät ausgetauscht wird.
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Aus der
GB 2 310 393 A ist ein Herstellungsverfahren für Brandwarnmelder bekannt, bei dem das Gehäuse in einem Spritzgussverfahren aus Polystyrol hergestellt wird, dem ein antistatisches Konzentrat im Bereich zwischen 1 bis 10% beigemischt wird, um während der Herstellung eine statische Aufladung der Komponenten des Rauchwarnmelders zu vermeiden, die zu Beschädigungen der Elektronik des Rauchwarnmelders führen können. Als antistatisches Konzentrat wird ein auf einem Standard-Polystyrol basierendes, hygroskopisches Material vorgeschlagen, das vor der Benutzung bei einer Temperatur im Bereich zwischen 60 bis 70° für zwei bis drei Stunden vorgetrocknet wurde. Die antistatische Eigenschaft lässt im Laufe der Zeit jedoch nach, so dass der Vorteil im Wesentlich während der Produktion, nicht aber während des späteren Betriebs der Rauchwarnmelder besteht.
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Aus der
DE 23 32 424 C ist ein Rauchfühler mit einer Messkammer bekannt, die von einer elektrostatischen Abschirmung aus elektrisch leitendem Kunststoff umgeben ist, so dass diese Abschirmung einerseits elektrisch leitend und andererseits korrosionssicher ist. Die Leitfähigkeit des verwendeten Kunststoffs mit Ruß- oder Metallzumischungen liegt in der Größenordnung von 10
–4 Ohm/ccm.
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Die
DE 26 04 872 C3 offenbart einen Ionisationsrauchdetektor mit einer zwischen einer Innen- und einer Außenelektrode angeordneten Strahlungsquelle. Mit der Innenwand der Außenelektrode ist ein Drahtgewebe elektrisch verbunden, das die Raucheintrittsöffnungen in die Ionisationskammer elektrisch abschirmt.
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In der
DE 203 20 788 U1 wird eine Vorrichtung zum Detektieren von Entstehungsbränden mit einer mit einer Ansaugöffnung versehenen Zuleitung beschrieben. In der Ansaugöffnung ist ein gummielastisches Teil gasdicht angeordnet, welches eine innenliegende Folie mit einer Öffnung geringen Durchmessers aufweist. Diese als Membran wirkende Folie ist mit einer Antihaftbeschichtung versehen, um Staubablagerungen im Bereich der Öffnung zuverhindern.
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Aus der
EP 1 153 380 B1 ist ein Umgebungszustandsdetektor bekannt, der zur benachbarten Umgebungsluft hin offen ist und zwischen einem Sensor und der Umgebungsluft ein Gitter aufweist, dessen voneinander beabstandeten Öffnungen den Zutritt ausgewählter Schwebeteilchen erlauben. Das Gitter enthält nichtleitende Fasern und leitende Fasern, wobei letztere aus einem Halbleitermaterial bestehen. Die halbleitenden Fasern weisen bzw. leiten Aerosolpartikel ab und ermöglichen eine elektromagnetische Abschirmung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Warnmelder vorzuschlagen, dessen Lebens- beziehungsweise Einsatzdauer wesentlich erhöht und dessen Quote von Falschalarmen reduziert wird.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei einem Rauchwarnmelder der eingangs beschriebenen Art ist dazu insbesondere vorgesehen, dass die Wandung der Detektionskammer zumindest abschnittsweise, vorzugsweise aber vollständig, langzeitstabil niederohmig elektrisch leitend ausgeführt ist. Durch die langzeitstabile niederohmige Ausführung der Wandung der Detektionskammer wird erreicht, dass sich diese gegenüber der Umgebung nicht elektrostatisch aufladen kann. Damit wird der Nachteil der bisher verwendeten Maßnahmen zur antielektrostatischen Behandlung in Warnmeldern verbessert, die jeweils eine hochohmige Beimischung oder Beschichtung der aus Kunststoff gebildeten Detektionskammern vorgeschlagen haben und in der Regel nur für kurze Zeit eine nennenswerte antistatische Eigenschaft aufweisen. Indem die Wandungen niederohmig, nicht flüchtig, elektrisch leitend ausgebildet sind, werden auch langzeitstabil antistatische Eigenschaften gesichert, die länger als 10 Jahre anhalten und dafür sorgen, das kein Hausstaub oder andere Fremdkörper elektrostatisch von der Rauchkammer angezogen werden. Ohne die elektrostatische Haftwirkung wird zudem erreicht, dass möglicherweise in die Rauchkammer eingedrungene Hausstaub- oder Fremdkörperpartikel nicht an der Wandung der Detektionskammer anhaften und beispielsweise bei einem nächsten Luftzug wieder aus der Detektionskammer ausgeblasen werden. Erfindungsgemäß sind die Detektionskammer und die elektronische Schaltung durch ein ebenfalls mit Öffnungen versehenes Gehäuse umgeben, wobei innerhalb des Gehäuses eine sich elektrostatisch aufladende Opfersonde vorgesehen ist, welche als Schmutzsammler innerhalb der Rauchkammer dient, vorzugsweise vor den Öffnungen der Detektionskammer.
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Eine Verbesserung der antielektrostatischen Wirkung lässt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, dass die elektrisch leitende Wandung an ein elektrisches Potential insbesondere der elektronischen Schaltung des Warnmelders angeschlossen ist. Dieses Potential kann die Masse oder ein Arbeitspotential der elektronischen Schaltung sein. Vorzugsweise wird ein Potential ausgewählt, das dem Umgebungspotential der Detektionskammer entspricht, so dass die Wandung der Detektionskammer und deren Umgebung sich auf einem ähnlichen elektrischen Potential befinden und eine elektrostatische Aufladung vermieden wird.
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Wenn die Wandung der Detektionskammer beispielsweise in einem Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt ist, kann dem Kunststoff ein langzeitstabiler, nicht flüchtiger leitender Zusatzstoff beigemischt werden. Hierfür eignen sich insbesondere leitende Zusatzstoffe wie Grafit oder Kohle.
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Ferner kann – alternativ oder zusätzlich – die Oberfläche der Wandung der Detektionskammer mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet sein. Hierfür kommen wiederum Kohle oder Grafit, aber auch eine metallische Beschichtung durch Aufdampfen in Frage. Die leitende Oberfläche auf der Wandung muss erfindungsgemäß nicht vollflächig ausgeführt sein, sondern kann auch strukturiert, beispielsweise gitterförmig, sein, wobei das Gitter vorzugsweise so engmaschig gewählt werden sollte, dass zwischen dem Gitter und den Zwischenräumen kein nennenswertes elektrostatisches Potential aufgebaut werden kann.
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Außerdem kann die Oberfläche eine mechanische Antihaftstruktur aufweisen, welche durch eine Nanostruktur an der Oberfläche, die einen Lotuseffekt bewirkt, und/oder eine chemische Beschichtung, beispielsweise mit Polydimethylsiloxan, gebildet werden kann. Durch eine geeignete mechanische Struktur wird der Effekt der antielektrostatischen Aufladung weiter verstärkt, da die Schmutzpartikel auch unter mechanischen Gesichtspunkten nicht an der Oberfläche anhaften.
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In einer konkreten Ausgestaltung kann der Warnmelder als Rauchwarnmelder mit einer Rauchkammer als Detektionskammer ausgebildet sein, welche vorzugsweise auf einer optischen Detektion von in die Rauchkammer eintretenden Rauchpartikeln mittels Lichtstreuung basiert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt, sondern eignet sich beispielsweise auch für andere Gefahrenmelder wie Brandwarnmelder, Flammenmelder, Brandgasmelder oder dergleichen Gefahrenmelder, deren Detektionsprinzip darauf beruht, eine staub- und fremdpartikelfrei beziehungsweise -arme Umgebung für einen zuverlässigen Nachweis einer Gefahrensituation aufzuweisen.
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Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Warnmelder kann dessen Zuverlässigkeit und Akzeptanz wesentlich verbessert werden, da die Anzahl der Fehlalarme reduziert wird. Zusätzlich führt die Verminderung der Verschmutzung zu einer Optimierung der Betriebskosten der Rauchwarnmelder durch längere, wartungsfreie Einsatzzeiten.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung.
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Die einzige 1 zeigt schematisch eine Schnittzeichnung durch einen als Warnmelder dienenden Rauchwarnmelder 1.
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Etwa im Zentrum des Rauchwarnmelders 1 findet sich die als Detektionskammer 2 ausgebildete Rauchkammer mit mehreren Öffnungen 3 zur Umgebung der Rauchkammer 2, die den Eintritt von Rauchpartikeln in die Rauchkammer 2 ermöglichen, in welcher sie mittels Lichtstreuung durch geeignete Detektionsmittel nachgewiesen werden. Diese Detektionsmittel sind in 1 nicht dargestellt und dem Fachmann hinlänglich bekannt.
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Die Wandung der Detektionskammer 2 weist antielektrostatische Eigenschaften auf, indem die Wandung niederohmig elektrisch leitend ausgeführt ist. Dazu ist die Wandung aus einem Kunststoff hergestellt, dem als leitender Zusatz Kohle und/oder Grafit beigemischt ist, über den eine vergleichsweise niederohmige elektrische Leitfähigkeit der Kunststoffwandung erreicht werden kann. Über Messanschlüsse 4 sind die Detektionsmittel der Rauchkammer 2 an eine auf einer Platine in dem Rauchwarnmelder angeordnete elektronische Schaltung 5 angeschlossen, welche das Detektionssignal auswertet und gegebenenfalls ein Alarmsignal ausgibt.
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Über einen zusätzlichen Potentialanschluss 6 ist die Wandung der Rauchkammer 2 mit der Masse der elektronischen Schaltung 5 auf der Platine verbunden. Hierdurch wird eine sich möglicherweise auf der Wandung der Rauchkammer 2 ausbildende elektrische Ladung unmittelbar abgeführt, so dass sich die Wandung der Rauchkammer 2 immer auf dem elektrischen Potential der Umgebung befindet. Hierdurch wird eine elektrostatische Aufladung der Rauchkammer 2 vermieden.
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Zusätzlich weist die Oberfläche der Wandung der Rauchkammer 2 eine Nanostruktur auf, welche in der Art des bekannten Lotuseffekts ein Anhaften von Staub- oder Fremdpartikeln an der Wandung der Rauchkammer 2 erschwert.
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Die Rauchkammer 2 und die elektronische Schaltung 5 sind durch ein Gehäuse 7 des Brandwarnmelders 1 umgeben, welches ebenfalls Eintrittsöffnungen 8 aufweist. Die Öffnungen 3 der Rauchkammer 2 und die Öffnungen 8 des Gehäuses 7 sind dabei im Wesentlichen in einer Linie fluchtend angeordnet, um in das Gehäuse 7 eintretenden Rauch möglichst schnell in die die Rauchpartikel nachweisende Rauchkammer 2 einzuführen.
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Auf dem Verbindungsweg zwischen den Öffnungen 8 und den Öffnungen 3 sind als Opfersonde 9 sich elektrostatisch leicht aufladende Opferelektroden angeordnet, die dazu dienen, durch die Öffnung 8 in das Gehäuse 7 des Rauchwarnmelders 1 eingetretene Staub- oder Schmutzpartikel herauszufiltern, damit diese gar nicht in die Rauchkammer 2 eintreten und Fehlalarme auslösen können. Der Abstand der einzelnen Opferelektroden 9 ist dabei so groß gewählt, dass mögliche Staubablagerungen auf den Opferelektroden 9 den Strömungsweg von in den Rauchwarnmelder eindringenden Rauch nicht behindern. Zusätzlich können an den Opferelektroden 9 nicht dargestellte mechanische Reinigungselemente, beispielsweise in Form von Bürsten, vorgesehen sein.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel stellt lediglich eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Rauchwarnmelder 1 dar, ohne auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt zu sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rauchwarnmelder
- 2
- Rauchkammer, Detektionskammer
- 3
- Öffnung
- 4
- Messanschlüsse
- 5
- Platine, elektronische Schaltung
- 6
- Potentialanschluss
- 7
- Gehäuse
- 8
- Öffnungen
- 9
- Opfersonde
