DE102009000393A1

DE102009000393A1 - Rauchwarnmelder

Info

Publication number: DE102009000393A1
Application number: DE102009000393A
Authority: DE
Inventors: Norbert Schaaf; Christoph Kroh
Original assignee: ATRAL SECAL GmbH; ATRAL- SECAL GmbH
Current assignee: ATRAL SECAL GmbH; ATRAL- SECAL GmbH
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2010-08-05
Also published as: DE202009018786U1

Abstract

Es wird ein Rauchwarnmelder für geschlossene Räume mit einem Gehäuse (6) beschrieben, in dem eine separate Rauchkammer (8) mit Raucheintrittsöffnungen (7) abgeteilt ist, in der eine Messelektronik (11, 12) angeordnet ist, die bei Detektion von Rauchpartikeln ein auswertbares Messsignal generiert.
Zur Bestimmung, ob die Raucheintrittsöffnungen (7) geöffnet sind, ist vorgesehen, dass
- in der Rauchkammer (8) ein Mikrofon (1) angeordnet ist, das akustische Signale von außen durch Schalleintrittsöffnungen (7) in der Rauchkammer (8) empfangen kann,
- in dem Gehäuse (6) ein akustischer Signalgeber (2) angeordnet ist, dessen akustischen Signale das Gehäuse (6) durch darin vorgesehene Schallaustrittsöffnungen (5) verlassen können, und
- in dem Gehäuse (6) eine Auswerteelektronik (3) angeordnet ist, die das Signal vom Mikrofon (1) empfängt und analysiert, wobei aus dem Signal darauf geschlossen wird, ob die Raucheintrittsöffnungen (7) offen oder geschlossen sind.

Description

Rauchmelder oder auch Rauchwarnmelder dienen der frühzeitigen Erkennung von Bränden. Es existieren verschiedene Detektionsprinzipien so genannte radioaktive oder optische Streulichtmelder, um nur zwei zu nennen. Rauchmelder die für den Einsatz in gewerblichen oder industriellen Anlagen vorgesehen sind, müssen den Eigenschaften und Funktionen unter anderem der DIN EN 54-ff genügen.
Rauchwarnmelder, die für Wohnhäuser, Wohnungen oder Räume mit wohnungsähnlicher Nutzung verwendet werden sollen, müssen teilweise andere Anforderungen erfüllen als die Industriemelder gemäß DIN EN 54, da diese Rauchwarnmelder nicht Bestandteil einer Brandmeldeanlage sind. Der Bedarf des Kunden ist in diesem Fall ein Standalone Rauchwarnmelder, der, im Gegensatz zu den Industriemeldern, auch über die Alarmanzeigefunktion verfügt sowie über einen Alarmgeber, der den anwesenden Nutzer auf eine Gefahr hinweist. Des Weiteren muss der Rauchwarnmelder, der als Standalone Rauchwarnmelder betrieben wird, über eine eigene Spannungsversorgung verfügen, da er nicht über ein Leitungsnetz von der Brandmelderzentrale, wie bei Industriemeldern, versorgt wird.
Da in den einzelnen europäischen Ländern verschiedene Normen für Rauchwarnmelder vorhanden waren, wurde vom CEN/TC72 auf europäischer Ebene die europäische Norm DIN EN 14604 „Rauchwarnmelder” als Produktnorm für den Wohnbereich erarbeitet. Diese europäische Norm ist von der europäischen Kommission und der europäischen Freihandelszone im Rahmen der EU-Bauproduktenrichtlinie (BPR) mandatiert und bildet die Prüfgrundlage für das mit der BPR harmonisierte Bauprodukt „Rauchwarnmelder”. Wenn derartige Rauch warnmelder nach der DIN EN 14604-Norm geprüft wurden, besteht die Vermutung, dass der Interessent bzw. Anwender mehr Sicherheit bezüglich des Leistungs- und Qualitätsstandards der so genannten Heimrauchwarnmelder erhält. Die DIN EN 14604 ist seit 01.08.2008 gültig.
Dies bedeutet, dass nur Rauchwarnmelder, die dieser Norm, von einem zertifizierten Prüfinstitut bestätigt, genügen, in der europäischen Freihandelszone in Verkehr gebracht werden dürfen.
Auf dem deutschen Markt ist in den letzten Jahren insbesondere von Feuerwehren, Versicherungen, Handwerk, Baubehörden und Anwendern eine verstärkte Nachfrage nach Rauchwarnmeldern für den Wohnbereich und ähnliche Zwecke sowie deren Anwendungsrichtlinien festzustellen. Einige Bundesländer haben den verpflichtenden Einbau von Rauchwarnmeldern in Wohnhäusern und Wohnungen in ihre Landesbauordnungen aufgenommen. Die DIN 14676 beschreibt als Anwendungsnorm, wie Rauchwarnmelder zu installieren und zu warten sind, damit sie möglichst frühzeitig eine Warnung an Personen vor Brandrauch/Bränden geben können und diese, wenn anwesend, auf das Gefahrenereignis angepasst reagieren können. Diese Rauchwarnmelder bieten keinen Schutz vor Sachschäden, wenn keine Personen anwesend sind.
In der DIN 14676 wird unter den Punkten „Funktionsfähigkeit” sowie „Wartung und Instandhaltung” festgehalten, dass ein Rauchwarnmelder der installiert ist, nicht überstrichen oder verdeckt werden darf. Des Weiteren muss zur Erhaltung seiner Funktionsfähigkeit bzw. der Überprüfung seiner Funktionsfähigkeit eine Sichtprüfung durchgeführt werden mit dem Ziel festzustellen, ob der Melder noch dort hängt wo er installiert wurde und ob die Raucheindringöffnungen frei sind, also nicht überstrichen oder überklebt sind. Desweiteren muss eine Alarmprüfung vorgenommen werden, indem probeweise ein Alarm ausgelöst wird. Diese Sicht- als auch die Alarmprüfung muss entsprechend der Bedienungsanleitung des Herstellers, mindestens jedoch einmal jährlich, durchgeführt werden.
Die Norm ab Ende 2009 erlaubt, dass sich, wenn es eine technische Lösung gibt, der Melder sich selbst prüfen kann und das Ergebnis dieser Prüfung von außerhalb des Installationsbereiches, also z. B. außerhalb einer Wohnung, abgefragt werden darf. Diese Abfrage kann beispielsweise über eine Funkstrecke oder eine andere Übertragung erfolgen.
Diese Möglichkeit gestattet es nun Dienstleistungsfirmen, die den Rauchwarnmelder installiert haben, von außerhalb des Wohnbereiches und ohne Terminierung mit dem Nutzer bei Mietwohnungen zum Beispiel den Status des Rauchwarnmelders normgerecht abzufragen.
Bekannte Rauchwarnmelder funktionieren so: Eine Sendediode (LED) strahlt in eine Rauchkammer ab. Verschiedene Blenden oder Blendenfunktionen verhindern einen direkten Lichteintritt in eine Empfangsdiode. Befinden sich jedoch Partikel, z. B. Rauchpartikel, in der Rauchkammer, dann wird Licht von den Partikeln reflektiert und von der Empfangsdiode festgestellt. Es ist also von höchster Bedeutung, dass Rauchpartikel in die Rauchkammer gelangen können.
Ziel der Erfindung ist es, mittels einer technischen nachfolgend beschriebenen Lösung die Sichtprüfung gemäß DIN 14676 zu ersetzen. Der Sinn der Sichtprüfung besteht bekannter weise darin, festzustellen, ob der Melder in der Lage ist, Rauch zu detektieren bzw. ob seine Raucheintrittsöffnungen frei sind und z. B. nicht mit Klebeband überklebt sind, wie dies häufig bei Renovierungsarbeiten zum Schutz des Melders vor Überstreichen praktiziert wird.
Ziel der Erfindung ist mit anderen Worten das Feststellen, ob die Raucheintrittsöffnungen frei sind und nicht z. B. durch Klebeband oder andere Maßnahmen verschlossen sind.
Dieses Ziel wird bei einem Rauchwarnmelder für geschlossene Räume mit einem Gehäuse, in dem eine separate Rauchkammer mit Raucheintrittsöffnungen abgeteilt ist, in der eine Meßelektronik angeordnet ist, die bei Detektion von Rauchpartikeln ein auswertbares Meßsignal generiert, dadurch erreicht, dass in der Rauchkammer ein Mikrofon angeordnet ist, das akustische Signale von außen durch Schalleintrittsöffnungen in der Rauchkammer empfangen kann, dass in dem Gehäuse ein akustischer Signalgeber angeordnet ist, dessen akustische Signale das Gehäuse durch darin vorgesehene Schallaustrittsöffnungen verlassen können, und dass in dem Gehäuse eine Auswerteelektronik angeordnet ist, die das Signal vom Mikrofon empfängt und analysiert, wobei aus dem Signal darauf geschlossen wird, ob die Raucheintrittsöffnungen offen oder geschlossen sind.
Damit kann festgestellt werden, ob die Raucheintrittsöffnungen in der Rauchkammer beispielsweise durch Kleben oder durch andere Maßnahmen verschlossen sind. in diesem Falle gelangt der Schall von dem Signalgeber nur noch gedämpft in die Rauchkammer und die Auswerteelektronik kann einen messbaren Signal- bzw. Schallunterschied zu den Signalen feststellen, die erzeugt werden bei geöffneten Raucheintrittsöffnungen.
Vorzugsweise ist die Auswerteelektronik ein Mikroprozessor, der sowohl den Signalgeber zur Generierung der akustischen Signale ansteuert als auch das Mikrofon auf Empfangsbereitschaft schaltet, und dies besonders bevorzugt zeitgleich, so dass nur in einem Zeitfenster Schallwellen vom Signalgeber erzeugt werden und in diesem Fenster durch das Mikrofon empfangen werden können. Dies spart ganz erheb lich an der elektrischen Versorgung, die in bekannter Weise durch eine Batterie oder Akku bereitgestellt wird.
Das Zeitfenster beträgt in der Regel nur einige Millisekunden, beispielsweise 2 bis 5 Millisekunden.
Bevorzugt ist dem Mikroprozessor am Eingang für das Mikrofon ein Frequenzfilter vorgeschaltet, welcher in erster Linie nur Frequenzen um die vom Signalgeber erzeugte Frequenz passieren lässt. Damit wird nur der vom Signalgeber ausgehende Signalton auch vom Mikrofon empfangen. Andere Umgebungsgeräusche werden somit von der Auswertung durch den Mikroprozessor weitgehend ausgeklammert.
Besonders bevorzugt ist in dem Gehäuse noch eine Funkeinheit vorgesehen, mittels derer eine Kommunikation der Analysedaten vom Mikroprozessor nach extern erfolgen kann. Dies bedeutet, dass es Dienstleistungsfirmen ermöglicht wird, von extern und ohne Terminierung mit dem Nutzer der Wohnung den Status des Rauchwarnmelders abzufragen.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Hierbei zeigt:
1 einen schematischen Querschnitt durch einen Rauchwarnmelder, und
2 eine schematische Aufsicht mit geöffneter Rauchkammer.
Wie in den Zeichnungsfiguren dargestellt, ist zusätzlich in der Rauchkammer (8) ein Mikrofon (1) vorgesehen, welches Signale von dem Piezosignalgeber (2) empfängt, wenn dieser angesteuert wird. Die Ansteuerung erfolgt über einen Mikroprozessor (3) der sich auf der Leiterplatte (4) befindet. Wenn der Piezosignalgeber (2) also angesteuert wird, vorzugsweise in einem Frequenzbereich der schlecht hörbar ist (> 10 kHz), dann wird das Signal durch die Schallaustrittsöffnungen (5) aus dem Rauchwarnmeldergehäuse (6) heraus treten und sich im Raum verteilen. Ein Teil dieses Schalls tritt in die Raucheintrittsöffnungen (7) ein und gelangt damit in die Rauchkammer (8). In der Rauchkammer (8) befindet sich das Mikrofon (1) welches den Schall bzw. das Signal empfängt und diese Information an den Mikroprozessor (3) weitergibt. Dieses/r Signal bzw. Schal! gelangt selbst dann in die Rauchkammer (8) wenn ein Insektengitter (9), wie bei Rauchwarnmeldern üblich, um die Rauchkammer (8) installiert ist, um das Eindringen von Kleinstlebewesen zu verhindern. Wird der Rauchwarnmelder bzw. das Gehäuse (6) des Rauchwarnmelders überklebt z. B. durch Klebeband, dann werden automatisch auch die Raucheintrittsöffnungen (7) mit überklebt, was zur Folge hat, dass der Schall der aus der Schallaustrittsöffnung (5) austritt, nur noch gedämpft in die Rauchkammer (8) eindringen kann und somit das Mikrofon (1) einen messbaren Signal- bzw. Schallunterschied feststellen kann und dies vom Mikroprozessor (3) ausgewertet werden kann.
Selbst ein nur teilweises Überkleben der Raucheintrittsöffnungen (7), z. B. zu 50%, wird als Signalunterschied bei Schalleintritt vom Mikrofon (1) noch erkannt. Eine Reduzierung der Öffnungen der Raucheintrittsöffnungen (7) würde es ja auch einem Rauch gestatten, weiterhin in den Rauchwarnmelder einzudringen, selbst wenn dies eine kleine Verzögerung der Rauchdetektion von einigen Sekunden zur Folge hätte.
Vorzugsweise wird der Signalgeber (2) nur sehr kurz angesteuert, beispielsweise einige Millisekunden, so dass der Signalton der daraus erzeugt wird, zum einen sehr kurz und zum anderen sehr hochfrequent, nämlich größer als 10 kHz, ist und somit von dem Nutzer des Rauchwarnmelders, selbst bei Anwesenheit, nicht gehört werden kann.
Diese z. B. wöchentlichen kurzen Signalgenerierungen, die dann vom Mikrofon (1) empfangen werden, werden im Mikroprozessor (3) gespeichert und dort analysiert.
Damit nur der vom Signalgeber (2) ausgehende Signalton auch vom Mikrofon (1) empfangen wird, empfiehlt es sich in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung einen Frequenzfilter vor den Mikroprozessor (3) zu setzen, um Störgeräusche zu vermeiden. Des Weiteren empfiehlt es sich in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die Empfangsbereitschaft des Mikrofons (1) vom Mikroprozessor (3) aus zu steuern und dieses nur dann empfangsbereit zu schalten, wenn der Befehl vom Mikroprozessor (3) zum Piezosignalgeber (2) erfolgt ist. Es wird also nur ein kurzes Zeitfenster geöffnet, währenddessen das Analysesystem in der Lage ist, die Schall- und Signaltöne zu empfangen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dann gegeben, wenn die Auswerteelektronik oder der Mikroprozessor (3) vor Durchführung der eigentlichen Überprüfung das Mikrofon (1) auf Empfangsbereitschaft schaltet. Nun kann es sein, dass in diesem Moment beispielsweise laute Musik aus einer Stereoanlage auch Frequenzen enthält, auf welche das Mikrofon (1) anspricht. Da aber der Mikroprozessor (3) in diesem Moment „weiß”, dass er den akustischen Signalgeber (2) gar nicht angesteuert hat, kann logischerweise daraus geschlossen werden, dass das Signal vom Mikrofon (1) aufgrund von Fremdgeräuschen generiert worden ist. In diesem Fall kann die eigentliche Überprüfung abgebrochen und um einen bestimmbaren Zeitraum verschoben werden. Durch diese Maßnahme wird also ein Fehlsignal verhindert.
Die Abfrage des Speichers des Mikroprozessors (3) kann von außerhalb des Objektes/Wohneinheit erfolgen, indem eine Übertragungsstrecke verwendet wird, z. B. eine Funkübertragungsstrecke. Hierbei ist es möglich, entweder nur ein periodisches, in einem vorbestimmten Zeitintervall erzeugtes Funksignal von einer der Funkeinheit (10) zu senden, die dann nur aus einem Sender bestehen muss, oder man verwendet als Funkeinheit eine Sender-/Empfängerkombination, wobei der Empfänger periodisch empfangsbereit ist und dann von einem außerhalb des Objektes befindlichen Sender angesprochen werden kann, worauf die Funkeinheit den Speicherinhalt des Mikroprozessors (3) über den Sender an einen Empfänger absendet.
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 Nicht-Patentliteratur

- DIN EN 54-ff [0001]
- DIN EN 54 [0002]
- CEN/TC72 [0003]
- Norm DIN EN 14604 [0003]
- DIN EN 14604-Norm [0003]
- DIN EN 14604 [0003]
- DIN 14676 [0005]
- DIN 14676 [0006]
- DIN 14676 [0010]

Claims

Rauchwarnmelder für geschlossene Räume mit einem Gehäuse (6), in dem eine separate Rauchkammer (8) mit Raucheintrittsöffnungen (7) abgeteilt ist, in der eine Meßelektronik (11, 12) angeordnet ist, die bei Detektion von Rauchpartikeln ein auswertbares Meßsignal generiert, dadurch gekennzeichnet, dass – in der Rauchkammer (8) ein Mikrofon (1) angeordnet ist, das akustische Signale von außen durch Schalleintrittsöffnungen (7) in der Rauchkammer (8) empfangen kann, – in dem Gehäuse (6) ein akustischer Signalgeber (2) angeordnet ist, dessen akustischen Signale das Gehäuse (6) durch darin vorgesehene Schallaustrittsöffnungen (5) verlassen können, und – in dem Gehäuse (6) eine Auswerteelektronik (3) angeordnet ist, die das Signal vom Mikrofon (1) empfängt und analysiert, wobei aus dem Signal darauf geschlossen wird, ob die Raucheintrittsöffnungen (7) offen oder geschlossen sind.
Rauchwarnmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelektronik (3) ein Mikroprozessor ist, der sowohl den Signalgeber (2) zur Generierung der akustischen Signale ansteuert als auch zeitgleich das Mikrofon (1) auf Empfangsbereitschaft schaltet.
Rauchwarnmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das die Ansteuerung des Signalgebers (2) und des Mikrofons (1) während eines Zeitfensters von einigen Millisekunden erfolgt.
Rauchwarnmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (3) vor der Ansteuerung des akustischen Signalgebers (2) das Mikrofon (1) auf Empfangsbereitschaft schaltet und bei Empfang eines Signals die Überprüfung abbricht.
Rauchwarnmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mikroprozessor (3) ein Frequenzfilter vorgeschaltet ist.
Rauchwarnmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (6) eine Funkeinheit (10) zur Kommunikation der Analysedaten vom Mikroprozessor (3) nach extern vorgesehen ist.