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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion von Rauch in einem Raum, umfassend eine Abdeckscheibe und mindestens einen zumindest abschnittsweise auf einer Innenseite der Abdeckscheibe angeordneten Strahlungssender, der dazu ausgebildet ist, Strahlung in einen Raum auszusenden, wobei die Strahlung durch in dem Raum befindlichen Rauch gestreut wird, und umfassend mindestens einen ebenfalls zumindest abschnittsweise auf der Innenseite der Abdeckscheibe angeordneten Strahlungsempfänger, der dazu ausgebildet ist, die von dem Rauch gestreute Strahlung zu empfangen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer derartigen Vorrichtung.
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Es sind Rauchmelder bekannt, die mit ihrer Abdeckscheibe bündig in eine Decke oder eine Wand eines Raums eingesetzt werden können. Derartige Rauchmelder besitzen keine Messkammer im herkömmlichen Sinne. Vielmehr dient der Raum selbst als Messkammer, indem von dem Strahlungssender ausgesandte Strahlung an in dem Raum befindlichem Rauch gestreut und von dem Strahlungsempfänger detektiert wird. Prüfvorschriften für derartige sogenannte offene Rauchmelder verlangen für die Zulassung die Erkennung einer vollständigen lichtundurchlässigen Abdeckung der Oberfläche des Rauchmelders, da eine solche Abdeckung die Funktionsweise beeinträchtigt oder vollständig außer Kraft setzt.
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Aus
EP 1 224 641 B1 ist ein Rauchmelder mit zwei Strahlungssendern und zwei Strahlungsempfängern bekannt, die paarweise derart auf Austrittsfenster gerichtet sind, dass Verschmutzungen auf den Austrittsfenstern zu Reflektionen in die jeweiligen Strahlungsempfänger führen. Hierdurch sollen sowohl Verschmutzungen als auch Abdeckungen der Austrittsfenster erkannt werden können. Nachteilig ist, dass hierfür zwei Paare von Strahlungssendern und Strahlungsempfängern erforderlich sind. Weiterhin nachteilig ist, dass die zwei Paare von Strahlungssendern und Strahlungsempfängern keinen Selbsttest der Funktion des Rauchmelders ermöglichen. Beispielsweise ein Totalausfall eines der Strahlungsempfänger kann nicht sicher erkannt werden. Hierfür sind ein weiterer Strahlungssender und ein weiterer Strahlungsempfänger erforderlich, so dass insgesamt sechs optische Bauelemente benötigt werden.
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Aus
DE 10 2004 001 699 A1 ist ein deckenbündiger Rauchmelder bekannt, für die Erkennung einer Abdeckung der Oberfläche eines Rauchmelders eine zusätzliche Messstrecke zu verwenden, die keine Funktion im Hinblick auf die Raucherkennung besitzt. Diese zusätzliche Messstrecke besteht aus einem Strahlungssender und einem Strahlungsempfänger. Der Strahlungssender bestrahlt Teile der Oberfläche bzw. detektiert reflektiertes Licht. Verschmutzungen oder vollständige Abdeckungen auf der Oberfläche führen zu Reflektionen von der Oberfläche zurück in den zugehörigen Strahlungsempfänger und können so erkannt werden. Nachteilig ist allerdings, dass die Kontrollstrecke zur Überwachung einer Abdeckung örtlich so weit von den eigentlichen Messstrecken für die Raucherkennung entfernt liegt, dass eine partielle Abdeckung der Messstrecken für die Raucherkennung nicht erkannt wird. Die Rauchmessstrecken könnten also verschmutzt sein, ohne dass dies durch die Kontrollmessstrecke erfasst wird. Weiterhin nachteilig ist, dass ein Selbsttest von Strahlungssender und Strahlungsempfänger der Rauchmessstrecke nicht möglich ist. Schließlich ist nachteilig, dass für die Überwachung der Rauchmelderoberfläche wie bei der vorgenannten Druckschrift eine Mehrzahl an Bauteilen notwendig ist.
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Aus
WO 00/72282 A1 ist ein konventioneller Rauchmelder mit einer Rauchmesskammer bekannt. Ein optischer Kanal ist vorgesehen, durch den von einem Strahlungsempfänger ausgesandte und an einem Fenster zur Rauchmesskammer reflektierte Strahlung direkt zu dem Strahlungsempfänger gelangen kann. Darüber hinaus gelangt dabei immer an den Wänden der Rauchmesskammer reflektierte Strahlung von dem Strahlungsempfänger durch die Rauchmesskammer zu dem Strahlungsempfänger als Hintergrundstrahlung. Aus einer Auswertung des ohne Rauch in der Rauchmesskammer von dem Strahlungsempfänger empfangenen Messsignals soll auf eine zu geringe Senderintensität oder eine Verschmutzungsansammlung in der Rauchmesskammer rückgeschlossen werden. Mit dieser bekannten Vorrichtung ist es allerdings nicht möglich, eine Abdeckung oder eine Verschmutzung einer Abdeckscheibe mit geringem Aufwand sicher und insbesondere unabhängig von einer Verschmutzung der Rauchmesskammer zu detektieren. Weitere konventionelle Rauchdetektoren mit Messkammern sind bekannt aus
US 5 502 434 A ,
EP 0 055 319 A1 sowie
US 4 306 230 A .
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Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit denen Abdeckungen oder Verschmutzungen der Abdeckscheibe mit geringem Aufwand sicher erkannt werden können.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Die Erfindung löst die Aufgabe einerseits durch eine Vorrichtung zur Detektion von Rauch in einem Raum, umfassend eine Abdeckscheibe und mindestens einen zumindest abschnittsweise auf einer Innenseite der Abdeckscheibe angeordneten Strahlungssender, der dazu ausgebildet ist, Strahlung in einen Raum auszusenden, wobei die Strahlung durch in dem Raum befindlichen Rauch gestreut wird, und umfassend mindestens einen ebenfalls zumindest abschnittsweise auf der Innenseite der Abdeckscheibe angeordneten Strahlungsempfänger, der dazu ausgebildet ist, die von dem Rauch gestreute Strahlung zu empfangen, wobei mindestens ein Lichtleitbauteil vorgesehen ist, das dazu ausgebildet ist, einen Teil der von dem Strahlungssender ausgesandten Strahlung direkt zu dem Strahlungsempfänger zu leiten, wobei das Lichtleitbauteil mehrere zwischen dem mindestens einen Strahlungssender und dem mindestens einen Strahlungsempfänger verlaufende Lichtleitnuten aufweist, wobei von dem mindestens einen Strahlungssender ausgesandte Strahlung durch die Lichtleitnuten unter zumindest teilweiser Reflexion an Seitenwänden der Lichtleitnuten zu dem mindestens einen Strahlungsempfänger gelangt.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche des Lichtleitbauteils mit einer für die für die von dem mindestens einen Strahlungssender ausgesandten Strahlung intransparenten Schicht bedeckt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gelangt das von dem mindestens einen Strahlungssender ausgesandte Strahlung zumindest anteilig durch Beugung an einen Eingang der Lichtleitnuten begrenzenden Eintrittskanten des Lichtleitbauteils in die Lichtleitnuten und wiederum zumindest anteilig durch Beugung an einen Ausgang der Lichtleitnuten begrenzenden Austrittskanten des Lichtleitbauteils zu dem mindestens einen Strahlungsempfänger.
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Bei lichtabgedecktem Lichtleitbauteil gelangt ein Teil der in den Lichtleitnuten eintretenden Strahlung durch die offene Oberseite der Lichtleitnuten in die Umgebung und wird daher von dem Strahlungsempfänger nicht gemessen. Die Struktur mit den Lichtleitnuten besitzt den Vorteil, dass eine Abdeckung des Lichtleitbauteils, die in den meisten Fällen als plan angenommen werden kann, niemals ohne Sabotageabsicht in sämtliche Lichtleitnuten soweit eindringen könnte, dass sämtliche Lichtleitnuten gleichzeitig oder vollständig verschlossen würden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel führt also eine Abdeckung des Lichtleitbauteils, die dann von der durch die Lichtleitnuten geführten Strahlung zusätzlich angestrahlt wird, wobei es zu einer Reflexion kommt, zu einem verstärkten Strahlungseinfall in den Lichtleitnuten und damit bei dem Strahlungsempfänger. Es kann also wiederum aus einem erhöhten Messsignal des Strahlungsempfängers auf die Abdeckung geschlossen werden. Sollten darüber hinaus mit Sabotageabsicht die Lichtleitnuten zum Beispiel mit schwarzer Farbe vollständig verschlossen werden, so wird auch dies erkannt, da ein im Wesentlichen vollständige Reduktion des Messsignals des Strahlungsempfängers resultiert. Die weiterhin mögliche transparente Ausgestaltung der Oberflächen des Lichtleitbauteils vermeidet darüber hinaus, dass zuviel Strahlung von dem mindestens einen Strahlungssender durch das Lichtleitbauteil zu dem mindestens einen Strahlungsempfänger gelangen kann. Selbst wenn auch die Lichtleitnuten begrenzenden Oberflächen intransparent für die von den mindestens einen Strahlungssender ausgesandte Strahlung sind, funktioniert das Führen der Strahlung durch die Lichtleitnuten zu dem Strahlungsempfänger dennoch, da entsprechend intransparente Oberflächen nicht vollständig absorbieren.
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Außerdem löst die Erfindung die Aufgabe durch ein Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Strahlungssender zum Aussenden von Strahlung angesteuert wird und ein von dem Strahlungsempfänger aufgrund des von dem Lichtleitbauteil direkt zu dem Strahlungsempfänger geleiteten Strahlungsanteils empfangenes Grundsignal mit einem Sollwert verglichen wird, und dass bei einer Abweichung des Grundsignals von dem Sollwert auf eine Verschmutzung und/oder eine Abdeckung des Strahlungssenders und/oder des Strahlungsempfängers und/oder des Lichtleitbauteils geschlossen wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bildet einen Brand- bzw. Rauchmelder, der beispielsweise an der Decke oder Wand eines zu überwachenden Raumes installiert wird. Wird von dem Strahlungssender in den zu überwachenden Raum ausgesandte Strahlung von dort vorhandenem Rauch gestreut, gelangt die gestreute Strahlung zu dem Strahlungsempfänger und führt dort in an sich bekannter Weise zu einem Alarmsignal. Die Vorrichtung umfasst eine Abdeckscheibe, die dem Raum zugewandt ist. Der Strahlungssender und der Strahlungsempfänger sind so ausgerichtet, dass sie in den Raum strahlen bzw. Strahlung aus dem Raum empfangen. Bei dem mindestens einen Strahlungssender und/oder dem mindestens einen Strahlungsempfänger kann es sich insbesondere um an sich bekannte Dioden handeln. Der mindestens eine Strahlungssender und/oder der mindestens eine Strahlungsempfänger können dabei insbesondere vollständig auf der Innenseite der Abdeckscheibe angeordnet sein.
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Der Strahlungssender und der Strahlungsempfänger sind weiterhin so angeordnet, dass zunächst keine Strahlung direkt von dem Strahlungssender zu dem Strahlungsempfänger gelangen kann. Dazu können der Strahlungssender und der Strahlungsempfänger jeweils in geeigneten strahlungsundurchlässigen Aufnahmen, zum Beispiel Röhren (Tubes), angeordnet sein. Diese Aufnahmen verhindern auch ein Eindringen von kleinen Objekten (kleiner als 1,3 mm) zum Beispiel Insekten, in den Vorrichtungsinnenraum. Das Lichtleitbauteil leitet einen Teil der von dem Strahlungssender ausgesandten Strahlung direkt zu dem Strahlungsempfänger, ohne dass diese Strahlung durch den zu überwachenden Raum geleitet wird.
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Der nicht durch das Lichtleitbauteil geführte Strahlungsanteil wird in den zu überwachenden Raum abgestrahlt und gelangt nur dann zurück zu dem Strahlungsempfänger, wenn eine Streuung an in dem überwachten Raum vorhandenen Rauch erfolgt. Bei diesem von dem Lichtleitbauteil nicht zum Strahlungsempfänger geleiteten Strahlungsanteil handelt es sich um den weitaus größeren Strahlungsanteil.
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Die von dem Lichtleitbauteil zu dem Strahlungsempfänger geleitete Strahlung führt bei diesem zu einem im Normalfall konstanten Grundsignal. Das von dem Strahlungsempfänger empfangene Grundsignal ändert sich bei einer Verschmutzung oder Abdeckung der Vorrichtung, insbesondere von Strahlungssender, Strahlungsempfänger oder Lichtleitbauteils. Eine Änderung des Grundsignals wird ausgewertet und daraus auf eine Verschmutzung und/oder Abdeckung geschlossen, die die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung vermindern oder ganz unterbinden könnte. Beispielsweise durch einen ausreichend klein gewählten Anteil der von dem Lichtleitbauteil direkt zu dem Strahlungsempfänger geleiteten Strahlung gegenüber dem in den Raum ausgestrahlten Anteil kann dabei sicher zwischen einer Veränderung des von dem Strahlungsempfänger gemessenen (Grund-)Signals aufgrund von Verschmutzungen oder Abdeckungen einerseits und aufgrund von Rauch in dem Raum andererseits unterschieden werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus. Gleichzeitig ist eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Vorrichtung durch eine Abdeckung oder Verschmutzung sicher erkennbar und auch ein Selbsttest der Vorrichtung, insbesondere seiner optischen Bauelemente, ist in einfacher Weise möglich. So kann bei einem beispielsweise überwiegenden oder vollständigen Ausbleiben des gemessenen Grundsignals auf eine Funktionsstörung des Strahlungssenders und/oder des Strahlungsempfängers geschlossen werden. Für die Detektion von Rauch und die Funktionsüberwachung der Vorrichtung ist erfindungsgemäß nur ein einziges Paar von Strahlungssender und Strahlungsempfänger erforderlich.
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Die Auswerteeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dazu ausgebildet sein, bei einer Abweichung der von dem Strahlungsempfänger empfangenen Strahlung von einem Sollwert auf eine Verschmutzung und/oder eine Abdeckung des Strahlungssenders und/oder des Strahlungsempfängers und/oder des Lichtleitbauteils zu schließen. Insbesondere kann bei einem Überschreiten des Grundsignals um einen vorgegebenen Grenzwert auf eine Verschmutzung und/oder Abdeckung des Lichtleitbauteils geschlossen werden. So führt beispielsweise eine Verschmutzung oder Abdeckung der dem Raum zugewandten Außenfläche des Lichtleitbauteils zu erhöhten Reflektionen der von dem Strahlungssender ausgesandten und von dem Lichtleitbauteil zu dem Strahlungsempfänger geleiteten Strahlung und damit zu einem erhöhten von dem Strahlungsempfänger gemessenen Grundsignal. Andererseits kann bei einem Unterschreiten des Grundsignals um einen vorgegebenen Grenzwert auf eine Verschmutzung und/oder Abdeckung des Strahlungssenders und/oder des Strahlungsempfängers geschlossen werden. Verschmutzen der Strahlungssender und/oder der Strahlungsempfänger oder werden diese abgedeckt, gelangt entsprechend weniger oder im Extremfall gar keine Strahlung über das Lichtleitbauteil von dem Strahlungssender zu dem Strahlungsempfänger. Das Grundsignal sinkt entsprechend und es kann auf eine Verschmutzung und/oder Abdeckung geschlossen werden.
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Gemäß einer besonders praxisgemäßen Ausgestaltung zum Leiten der von dem Strahlungssender ausgesandten Strahlung zu dem Strahlungsempfänger kann das Lichtleitbauteil zumindest abschnittsweise zwischen dem Strahlungssender und dem Strahlungsempfänger angeordnet sein.
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Das Lichtleitbauteil kann mindestens eine Aussparung besitzen, wobei der Strahlungssender und der Strahlungsempfänger jeweils in oder an der mindestens einen Aussparung angeordnet sind. Es können auch mehrere derartige Aussparungen vorgesehen sein. Wenn mehr als ein Strahlungssender und/oder mehr als ein Strahlungsempfänger vorgesehen sind, kann für jedes dieser optischen Bauteile jeweils eine Aussparung vorgesehen sein.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung können zwei Strahlungssender vorgesehen sein, wobei das Lichtleitbauteil dazu ausgebildet ist, jeweils einen Teil der von den Strahlungssendern ausgesandten Strahlung direkt zu dem Strahlungsempfänger zu leiten.
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Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, mit ihrer Abdeckscheibe bündig in eine Decke oder eine Wand eines Raums eingebaut zu werden. Der Strahlungssender und der Strahlungsempfänger sind dann zumindest abschnittsweise in einer Ausnehmung der Decke oder der Wand eingelassen. Der Strahlungssender, der Strahlungsempfänger und/oder das Lichtleitbauteil können natürlich auch vollständig auf der Innenseite der Abdeckung angeordnet sein, um so einen vollständig bündigen Abschluss der Vorrichtung mit einer Raumdecke oder einer Raumwand zu erreichen. Wie eingangs erwähnt, weisen derartige decken- oder wandbündige Rauchmelder keine konventionelle Messkammer auf. Vielmehr wird der zu überwachende Raum selbst als Messkammer genutzt. In der Decke oder der Wand befindet sich eine Aussparung, in der Strahlungssender, Strahlungsempfänger, Lichtleitbauteil sowie gegebenenfalls weitere Komponenten der Vorrichtung wie eine Auswerteeinrichtung, eine elektrische Versorgung (Batterie) etc. angeordnet sind. Derartige kammerlose oder offene Rauchmelder sind besonders bevorzugt, da sie optisch kaum auffallen. Trotzdem wird durch die Erfindung neben einer sicheren Raucherkennung auch eine sichere Überwachung der Funktionsfähigkeit sichergestellt.
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Die Abdeckscheibe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mindestens eine Öffnung besitzen, wobei der Strahlungssender und/oder der Strahlungsempfänger und/oder das Lichtleitbauteil in oder an der mindestens einen Öffnung angeordnet sind. Weiterhin kann das Lichtleitbauteil ebenfalls zumindest abschnittsweise auf der Innenseite der Abdeckscheibe angeordnet sein. Das Lichtleitbauteil kann eine im montierten Zustand der Vorrichtung dem Raum zugewandte Außenfläche aufweisen. Weiterhin kann auch für jedes der optischen Bauteile, also Strahlungsempfänger, Strahlungssender, jeweils eine eigene Öffnung in der Abdeckscheibe vorgesehen sein. Auch ist es denkbar, dass eine große Öffnung in der Abdeckscheibe vorgesehen ist, in der das Lichtleitbauteil angeordnet ist.
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Das Lichtleitbauteil kann ein zumindest für die von dem mindestens einen Strahlungssender ausgesandte Strahlung transparentes Bauteil sein. Es besitzt dann mindestens eine Eintrittsfläche und mindestens eine Austrittsfläche für von dem Strahlungssender ausgesandte Strahlung. Das transparente Bauteil kann zum Beispiel ein Block aus transparentem Material sein, zum Beispiel aus Polycarbonat, Acrylglas, Makrolon einem anderen Glas oder einem vergleichbaren transparenten Material. Das transparente Bauteil dient also als Lichtleiter. Die durch den Strahlungssender ausgesandte und von dem transparenten Bauteil zu dem Strahlungsempfänger geleitete Strahlung wird dabei jedoch zumindest zum weit überwiegenden Teil ohne Nutzung von Totalreflektion zu dem Strahlungsempfänger geleitet. Insbesondere ist der Strahlungsempfänger zu dem transparenten Bauteil derart ausgerichtet, dass eine Totalreflektion wenn überhaupt nur zufällig für sehr geringe Strahlungsanteile erfolgt.
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Die mindestens eine Eintrittsfläche und/oder die mindestens eine Austrittsfläche des transparenten Bauteils können mit einem Polarisationsfilter versehen sein, um das Grundsignal zu verkleinern. Schmutz oder eine Abdeckung der Außenfläche des transparenten Bauteils sowie Reflektion von Strahlung an dieser können zu einer Änderung der Polarisationsrichtung des Lichts führen. Als Folge würde sich das von dem Strahlungsempfänger gemessene Grundsignal bei einer Abdeckung oder einer Verschmutzung ändern, beispielsweise ansteigen.
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Die Eintrittsfläche des transparenten Bauteils kann mit einem ersten Polarisationsfilter versehen, und die mindestens eine Austrittsfläche des transparenten Bauteils mit einem zweiten Polarisationsfilter versehen sein, wobei der erste Polarisationsfilter und der zweite Polarisationsfilter für Licht unterschiedlicher Polarisation durchlässig sind. Die Polarisationsfilter können so ausgebildet bzw. angeordnet sein, dass einer der Polarisationsfilter horizontal polarisiertes Licht durchlässt und der andere der Polarisationsfilter vertikal polarisiertes Licht durchlässt. In diesem Fall kann nur solche Strahlung von dem Strahlungssender durch das transparente Bauteil zu dem Strahlungsempfänger gelangen, welche aufgrund von Verschmutzungen und/oder Abdeckungen der Außenfläche des transparenten Bauteils eine Änderung ihrer Polarisationsrichtung erfährt, so dass sie beide Polarisationsfilter passieren kann. Bei ordnungsgemäßer Funktionsfähigkeit der Vorrichtung würde von dem Strahlungsempfänger also kein Grundsignal gemessen. Erst wenn eine Verschmutzung oder Abdeckung der Außenfläche des transparenten Bauteils und eine damit verbundene Polarisationsänderung der Strahlung vorliegt, wird von dem Strahlungsempfänger ein Grundsignal gemessen. Unabhängig hiervon würde natürlich in dem Raum befindlicher Rauch ebenfalls zu einem gemessenen Signal des Strahlungsempfängers führen.
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Die Eintrittsfläche und/oder die Austrittsfläche des transparenten Bauteils kann elektrochromatische Eigenschaften besitzen, wobei die mindestens eine Eintrittsfläche und/oder die mindestens eine Austrittsfläche des transparenten Bauteils durch die Auswerteeinrichtung derart angesteuert werden können, dass sie wahlweise durchlässig oder undurchlässig für von dem Strahlungssender ausgesandte Strahlung sind. Durch Vorsehen einer solchen elektrochromatischen Eintritts- und/oder Austrittsfläche kann das transparente Bauteil zu- und abschaltbar ausgestaltet werden. Es ist dann eine noch bessere Diskriminierung zwischen Funktionsstörungen wegen Abdeckungen und/oder Verschmutzungen einerseits und Rauch in dem überwachten Raum andererseits möglich. So kann das transparente Bauteil gezielt in regelmäßigen Abständen für eine Funktionsüberprüfung aktiviert werden und im Übrigen deaktiviert sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- 1 eine Vorrichtung zur Rauchdetektion in einer perspektivischen Ansicht,
- 2 eine vergrößerte Teildarstellung der 1,
- 3 eine zweite Vorrichtung zur Rauchdetektion in einer perspektivischen Ansicht,
- 4 die Vorrichtung aus 3 in einer weiteren perspektivischen Ansicht,
- 5 das bei der Vorrichtung in 3 verwendete Lichtleitbauteil in einer perspektivischen Ansicht,
- 6 das in 5 gezeigte Lichtleitbauteil in einer weiteren perspektivischen Ansicht, und
- 7 ein erfindungsgemäßes Lichtleitbauteil in einer perspektivischen Ansicht zum Einbau in eine Vorrichtung der 3 bis 4 bzw. den bündigen Einbau in eine Wandöffnung.
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Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände. In 1 ist eine Vorrichtung zur Detektion von Rauch in einem Raum gezeigt. Sie besitzt eine Abdeckscheibe 10, deren in 1 dargestellte Oberseite im montierten Zustand der Vorrichtung einem zu überwachenden Raum zugewandt ist. Die Abdeckscheibe 10 besitzt in dem gezeigten Beispiel eine elliptische Durchgangsöffnung 12. In der Durchgangsöffnung 12 sind ein in den 1 und 2 ausschnittsweise zu erkennender Strahlungssender 14 und Strahlungsempfänger 16 angeordnet. Bei dem Strahlungssender 14 und dem Strahlungsempfänger 16 handelt es sich um an sich bekannte Dioden. Der Strahlungssender 14 und der der Strahlungsempfänger 16 ist jeweils in einer lichtundurchlässigen Röhre 18, 20 angeordnet. Die Röhren 18, 20 können den Strahlungssender 14 bzw. den Strahlungsempfänger 16 so eng umschließen, dass kleine Objekte beispielsweise mit weniger als 1,3 mm Durchmesser nicht über diesen Weg in das Innere der Vorrichtung gelangen können. Der größere Teil von Strahlungssender 14 und Strahlungsempfänger 16 einschließlich ihrer elektrischen Kontaktierungen ist auf der in den 1 und 2 nicht zu erkennenden Unterseite der Abdeckscheibe 10 vorgesehen. Dort befindet sich unter anderem auch eine nicht gezeigte Auswerteeinrichtung der Vorrichtung und eine ebenfalls nicht gezeigte Energieversorgung, zum Beispiel eine Batterie.
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Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, mit ihrer Abdeckscheibe 10 bündig in eine Decke oder eine Wand eines auf Rauch zu überwachenden Raums eingesetzt zu werden. Es handelt sich also um einen offenen Rauchmelder ohne Messkammer. Vielmehr ist der Strahlungssender 14 so ausgerichtet, dass von ihm ausgesandte Strahlung in den zu überwachenden Raum gelangt. Befindet sich in dem Raum Rauch, wird die Strahlung von dem Rauch gestreut und die gestreute Strahlung wird von dem ebenfalls auf den Raum ausgerichteten Strahlungsempfänger 16 detektiert.
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Aus diesem gemessenen Streusignal kann in an sich bekannter Weise auf Rauch in dem Raum geschlossen werden und ein Alarmsignal ausgelöst werden.
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Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ebenfalls in der Durchgangsöffnung 12 zwischen dem Strahlungssender 14 und dem Strahlungsempfänger 16 ein transparentes Bauteil 22 als Lichtleitbauteil angeordnet. Das transparente Bauteil 22 besitzt einen trapezförmigen Querschnitt und eine im eingebauten Zustand der Vorrichtung dem Raum zugewandte Außenfläche 24. Das transparente Bauteil 22 ist beispielsweise von einem an der Abdeckscheibe 10 angeordneten Steg gehalten. Weiterhin besitzt das transparente Bauteil 22 eine dem Strahlungssender 14 zugewandte Eintrittsfläche 26 und eine dem Strahlungsempfänger 16 zugewandte Austrittsfläche 28. Ein geringer Anteil der von dem Strahlungssender 14 im Betrieb ausgesandten Strahlung gelangt über die Eintrittsfläche 26 in das transparente Bauteil 22 und wird durch das transparente Bauteil 22 hindurch zu der Austrittsfläche 28 und von dieser zu dem Strahlungsempfänger 16 geleitet. Dies führt zu einem von dem Strahlungsempfänger 16 gemessenen weitgehend konstanten Grundsignal, welches allerdings gering ist im Vergleich zu einem Signal bei in dem Raum befindlichen Rauch. Kommt es zu einer Verschmutzung und/oder Abdeckung in dem Bereich der Durchgangsöffnung 12, insbesondere des Strahlungssenders 14, des Strahlungsempfängers 16 und/oder des transparenten Bauteils 22, insbesondere seiner Außenfläche 24, verändert sich das von dem Strahlungsempfänger gemessene Grundsignal aufgrund der von dem transparenten Bauteil 22 direkt zu dem Strahlungsempfänger 16 geleiteten Strahlung. Diese Änderung des Grundsignals wird von der Auswerteeinrichtung in der oben erläuterten Weise ausgewertet, um so auf die Verschmutzung und/oder Abdeckung von Strahlungssender 14, Strahlungsempfänger 16 und/oder transparentem Bauteil 22 zu schließen. Ebenso kann bei einer Veränderung des Grundsignals in der oben erläuterten Weise auf eine Funktionsstörung des Strahlungssenders 14 und/oder des Strahlungsempfängers 16 geschlossen werden. 3 zeigt eine Ansicht auf die im montierten Zustand dem zu überwachenden Raum zugewandte Außenseite der Vorrichtung. 4 zeigt entsprechend eine Ansicht auf die im montierten Zustand dem zu überwachenden Raum abgewandte Unterseite der Vorrichtung. Die in den 3 und 4 dargestellte Vorrichtung besitzt ebenfalls eine Abdeckscheibe 10'. Wie die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung ist auch die in den 3 bis 6 gezeigte Vorrichtung zum bündigen Einbau in eine Decke oder eine Wand eines zu überwachenden Raumes ausgebildet. Die Abdeckscheibe 10' besitzt ebenfalls eine elliptische Durchgangsöffnung 12'. In dieser Durchgangsöffnung 12' ist in diesem Beispiel ein scheibenförmiges transparentes Bauteil 22' als Lichtleitbauteil angeordnet. Das transparente Bauteil 22' besitzt in dem gezeigten Beispiel eine im montierten Zustand der Vorrichtung dem Raum zugewandte Außenfläche 24' und drei Aussparungen 30', 32', 34'. In den Aussparungen 30' und 34' ist jeweils ein Strahlungssender 14' angeordnet. In der Aussparung 32' ist ein Strahlungsempfänger 16' angeordnet. Bei den Strahlungssendern 14' und dem Strahlungsempfänger 16' handelt es sich wiederum um Dioden. Ihre im montierten Zustand dem zu überwachenden Raum abgewandten Anschlussleitungen sind in den 3 und 4 bei dem Bezugszeichen 36' dargestellt.
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Obgleich in den 3 und 4 nicht dargestellt, sind auch diese Strahlungssender 14' und der Strahlungsempfänger 16' in lichtundurchlässigen Röhren angeordnet. Diese lichtundurchlässigen Röhren verhindern wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2, dass von den Strahlungssendern 14, 14' ausgesandte Strahlung auf direktem Wege unter Umgehung des transparenten Bauteils 22, 22' zu dem Strahlungsempfänger 16, 16' gelangen kann. Sowohl das transparente Bauteil 22 nach den 1 und 2 als auch das transparente Bauteil 22' nach den 3 bis 6 kann beispielsweise aus Polycarbonat, Acrylglas, Makrolon, Glas oder einem anderen geeigneten transparenten Material bestehen. Die transparenten Bauteile 22, 22' fungieren jeweils als Lichtleiter.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den 3 bis 6 bilden die jeweiligen Kanten der Aussparungen 30' und 34' Eintrittsflächen für von den Strahlungssendern 14' ausgesandte Strahlung. Die Strahlung gelangt durch das transparente Bauteil 22' hindurch und über die als Austrittsfläche fungierende Kante der Aussparung 32' direkt zu dem Strahlungsempfänger 16'. In gleicher Weise wie zu den 1 und 2 erläutert, erzeugt dieser durch das transparente Bauteil 22' direkt zu dem Strahlungsempfänger 16' geleitete Strahlungsanteil ein von dem Strahlungsempfänger 16' gemessenes Grundsignal, welches von der auch bei den 3 und 4 vorgesehenen, nicht dargestellten Auswerteeinrichtung in der oben erläuterten Weise zur Erkennung einer Abdeckung und/oder einer Verschmutzung der Strahlungssender 14', des Strahlungsempfängers 16' und/oder des transparenten Bauteils 22' genutzt werden kann. Ebenso kann bei einer Veränderung des Grundsignals in der oben erläuterten Weise auf eine Funktionsstörung eines oder beider Strahlungssender 14' und/oder des Strahlungsempfängers 16' geschlossen werden.
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In den 5 und 6 ist zu erkennen, dass die Aussparung 32' für den Strahlungsempfänger 16' auf der in 6 zu erkennenden Unterseite der Abdeckscheibe 22' eine kragenartige Vertiefung 38' aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann eine solche kragenartige Vertiefung auch bei den Aussparungen 30', 34' vorgesehen sein. Sie dient dazu, mehr Strahlung in Röhren des jeweils angrenzenden optischen Bauelements zu leiten.
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In 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lichtleitbauteils 40 gezeigt. Der grundsätzliche Aufbau des Lichtleitbauteils 40 aus 7 entspricht dem in den 5 und 6 dargestellten Lichtleitbauteil 22'. Das Lichtleitbauteil 40 besitzt eine im montierten Zustand der Vorrichtung dem Raum zugewandte Außenfläche 42 und drei Aussparungen 44, 46 und 48, die wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen als Durchgangsbohrung ausgebildet sind. Ebenfalls wie bei dem Ausführungsbeispiel der 3 bis 6 wird in den Aussparungen 44 und 48 jeweils ein nicht dargestellter Strahlungssender angeordnet. In der zentralen Aussparung 46 wird ein ebenfalls nicht dargestellter Strahlungsempfänger angeordnet. Die Strahlungssender und Strahlungsempfänger können hinsichtlich ihrer Ausgestaltung, Funktion und Anordnung dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 entsprechen.
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Bei dem in 7 gezeigten Lichtleitbauteil 40 wurden in den Abschnitten zwischen der Aussparung 44 und der zentralen Aussparung 46 einerseits sowie zwischen der Aussparung 48 und der zentralen Aussparung 46 andererseits jeweils mehrere zwischen der zentralen Aussparung 46 und der Aussparung 44 bzw. 48 verlaufende Lichtleitnuten 50 in die Oberfläche des Lichtleitbauteils 40 eingelassen. Das Lichtleitbauteil 40 der 7 ist nicht unbedingt ein transparentes Bauteil, da die Lichtleitung über die Ausnutzung von Reflexion und Wellenbeugung stattfindet. Obwohl die Lichtleitnuten 50 im geometrischen Lichtschatten der Strahlungssender bzw. des Strahlungsempfängers liegen, gelangt im Betrieb aufgrund von Huygenscher Wellenbeugung ein Teil der von den Strahlungssendern ausgesandten Strahlung beim Auftreffen auf die den Eingang der Lichtleitnuten 50 begrenzenden Kanten der Aussparungen 44 und 48 Strahlung in die Lichtleitnuten 50. Die begrenzenden Seitenwände der Lichtleitnuten 50 begünstigen nun unter teilweiser Reflektion an den Seitenwänden eine Ausbreitung zumindest eines Teils der Strahlung in der Vorzugsrichtung der Lichtleitnuten 50 hin zu den den jeweiligen Ausgang der Lichtleitnuten 50 bildenden Kanten der zentralen Aussparung 46, an welchen erneut eine Wellenbeugung hin zu dem zentral gelegenen, hier nicht abgebildeten, Strahlungsempfänger hinter der Aussparung 48 stattfindet.
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In gleicher Weise, wie oben zu den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben, entsteht also bei dem Ausführungsbeispiel der 7 ein im ordnungsgemäßen Funktionsfall konstantes Grundmesssignal am Strahlungsempfänger. Wird nun beispielsweise das Lichtleitbauteil 40 einschließlich der Lichtleitnuten 50 mit einer planen Abdeckung versehen, so kommt es zu einem erhöhten Messsignal des Strahlungsempfängers. Insbesondere wird von den Strahlungssendern ausgesandte Strahlung nun auch an der der Abdeckung reflektiert und zu dem Strahlungsempfänger geleitet. Das Messsignal steigt also an und es kann bei einem Ansteigen zum Beispiel über einen vorgegebenen Grenzwert hinaus auf die Abdeckung des Lichtleitbauteils 40 und damit der Vorrichtung geschlossen werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mit geringem konstruktivem Aufwand eine jederzeit sichere Funktionsüberwachung der Vorrichtung bei gleichzeitig sicherer Rauchdetektion ermöglicht wird.
