DE2050719A1 - Feuermelderanlage - Google Patents

Description

8379-70/Sch/Ba

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Jap.Ser.No. SHO 44-82247

einger.: 16. Oktober 1969

Nittan Company, limited Shibuya-ku, Tokyo (Japan)

Peuermelderanlage

Die Erfindung betrifft eine Feuermelderanlage mit mehreren Ionisations-Rauchfühlem, die je eine geschlossene und eine offene Ionisationskammer in Reihenschaltung sowie einen Impedanzänderungen der Ionisationskammern feststellenden Feldeffekttransistor und ein von diesem angesteuertes Relais aufweisen und die über Leitungen mit einem Zentralgerät verbunden sind, welches eine Spannungsquell· und ein· Alarmvorrichtung enthält. Insbesondere handelt es sich um eine Anlage ,bei welche/- eine Überprüfung der Rauchfühler von dem Zentralgerät aus möglich ist, ohne daß dazu tatsächlich Rauch erzeugt werden müßte.

Bei den hier beschriebenen Ionisations-Rauchfühlern sind zwei Ionisationskammern, die je ein Elektrodenpaar und eine radioaktive Quelle enthalten, in Reihe zwischen die beiden Klemmen einer Spannungsquelle geschaltet. Eine der Ionisationskammern ist gegen die Umgebungeluft abgeschlossen und wird daher als geschlossen· Ionisationskammer bezeichnet, während die andere zur Umgebungeluft offen ist, so daS Rauch in si·

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eindringen kann, und daher als offene Ionisationskammer bezeichnet wird. Der Ionisations-Eauchfühler enthält auch einen Feldeffekttransistor, dessen Steuerelektrode an den Verbindungspunkt zwischen beiden Ionisationskammern angeschlossen ist und dessen Kollektor-Emitter-Strecke über einen Arbeitswiderstand zwischen die beiden Endanschlüsse beider Ionisationskammern angeschlossen ist. Ferner enthält der Rauchfühler ein Relais, dessen Leitungeweg über die Reihenschaltung der Ionisationskammern geschaltet ist und das bei einem Ansteigen des Kollektor-Emitter-Stroms des Feldeffekttransistors anspricht und die beiden Anschlüsse der Reihenschaltung kurzschließt .

Bei bekannten Feuermeldern sind mehrere solcher Ionisations-Rauchfühler parallel zwischen die beiden Klemmen eines Zentralgerätes geschaltet, welches eine diesen Klemmen eine epannungjeuführende Spannungsquelle und ein den Einschaltzustand des Relaiselementes feststellende Alarmvorrichtung zur Auslösung eines Alarme enthält. Wenn Rauch in die offene Ionisationskammer eines der Rauchfühler eindringt, dann verändert sich der Ionisationestrom in dieser Kammer, womit eine Impedanzänderung der offenen Ionisationskammer und eine Potentialänderung am Verbindungspunkt zwischen beiden Ionisationskammern, und somit auch an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors, verbunden ist. Dabei erhöht sich der Kollektor-Emitter-Strom des Feldeffekttransistors, der nun das Relaiseleaent sum Leiten bringen kann, welches seinerseits die Alarmvorrichtung im Zentralgerät aur Alarmauslösung zum Ansprechen bringt.

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Bisher hat man Feuermelderanlagen und den Betrieb der Ionisations-Rauchfühler überprüft, indem man Rauch in die offene Ionisationskammer jedes Rauchfühlers eingeblasen hat. Dies ist jedoch sehr mühselig und mit einem beträchtlichen Kosten- und Zeitaufwand verbunden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Feuermelderanlage mit mehreren Ionisations-Rauehfühlern, welche sich vom Zentralgerät aus ohne Einblasen von Rauch in die einzelnen !Fühler überprüfen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zentralgerät eine wahlweise eine Prüfspannung an die Ionisationskammern anlegende Prüfeinrichtung aufweist und daß eine Schaltungsverbindung vorgesehen ist, welche eine an das Relais jedes Rauchfühlers angelegte Spannung dem Zentralgerät zuführt, wobei diese Spannung das fehlerhafte Arbeiten eines Rauchfühlers erkennen läßt. Hierbei kann insbesondere die am Relaiselement des betreffenden Rauchfühlers liegende Spannung über eine Diode dem Zentralgerät zugeführt werden, so daß sich anhand dieser Spannung feststellen läßt, ob einer der Rauchfühler fehlerhaft arbeitet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Pig. 1 das Schaltbild eines der Ionisations-Rauchfühler, welche bei der erfindungsgemäßen Peuermelderanlage Verwendung finden; und

fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungefora der erfindungsgemäßen reuermelderanlage.

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Ein Ionisations-Rauchfühler enthält gemäß Pig. 1 eine geschlossene Ionisationskammer 10 mit einem Paar Elektroden 11 und 12 und einer radioaktiven Quelle 13 und eine offene Ionisationskammer 20 mit einem Paar Elektroden 21 und 22 und einer radioaktiven Quelle 23; beide Ionisationskammern sind in Reihe zwischen die Anschlüsse 1 und 3 geschaltet. Ein Feldeffekttransistor 4 ist mit seiner Steuerelektrode G-an den Verbindungspunkt 7 zwischen den beiden Ionisationskammern 10 und 20 ,mit seinem Kollektor D an den Anschluß und mit seinem Emitter S über einen Arbeitswiderstand 8 an den anderen Anschluß 2 angeschlossen. Der Emitter des Feldeffekttransistors 4 ißt ferner über eine Zener-Diode 9 mit der Steuerelektrode eines gesteuerten Silizium-Gleichrichters 6 verbunden, deren Hauptstromstrecke Über eine Anzeigelampe 5 zwischen den beiden Anschlüssen 1 und 2 liegt. Die Anode des Silizium-G-leichrichters 6 ist ferner über eine Reihenschaltung eines Widerstandes 14 mit einer Diode 15 an den dritten Anschluß 3 gelegt.

Beim normalen Überwachungsbetrieb der Feuermelderanlage sind die Anschlüsse 2 und 3 miteinander verbunden,und eine vorbestimmte Spannung wird zwischen die Anschlüsse 1 und 2 angelegt, so daß ein konstanter Ionisationsstrom durch die beiden Ionisationskammern 10 und 20 fließt. Dringt Rauch in die offene Ionisationskammer 20 ein, dann steigt das Potential am Verbindungspunkt 7 und der Steuerelektrode G-: Dadurch verringert sich die Impedanz der Kollektor-Emitter-Strecke des Feldeffekttransistors 4t und der Strom durch ihn, und damit die Spannung am Emitter S, steigt entsprechend an. Wenn die Emitterspannung die Zenerspannung der Zener-Diode 9 übersteigt, dann

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wird der gesteuerte Silizium-Gleichrichter 6 gezündet, so daß die Lampe 5 aufleuchtet und die Alarmvorrichtung in dem an die Anschlüsse 1 und 2 angeschlossenen Zentralgerät aufleuchtet.

Bei der in Pig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Jeuermelderanlage sind mehrere solche Ionisations-Rauchfühler 101, 102, 103, 104, .... mit ihren drei Anschlüssen 1, 2 bzw. 3 parallel an drei Leiter 100, 200 bzw. 300 angeschlossen. In der figur ist nur der Bauchfühler 101 im einzelnen dargestellt, während die anderen Rauchfühler in Blockform gezeichnet sind. Sie anderen Enden der drei Leiter 100, 200 und 300 sind mit einem Zentralgerät 40 verbunden, welches gemäß der Erfindung aufgebaut ist.

Im Zentralgerät 40 ist der erste Leiter 100 über ein Relais 33 und einen normalerweise geschlossenen Rückstellschalter 32 an den positiven Anschluß der als Batterie 18 dargestellten Spannungsquelle angeschlossen, der zweite Leiter 200 ist unmittelbar an den negativen Anschluß der Spannungequelle 18 angeschlossen, und der dritte Leiter 300 ist an den beweglichen Kontakt eines einpoligen Vierfachschalters 31 angeschlossen, der feste Kontakte 31-1, 31-2, 31-3 und 31-4 hat. Der feste Kontakt 31-1 ist über einen Widerstand 16 mit dem zweiten Leiter 200 verbunden, der feste Kontakt 31-2 ist u*uaittelbar an den zweiten Leiter 200 angeschlossen und die festen Kontakte 31-3 und 31-4 eind mit zwei Anzapfungen der Spannungequelle 18 verbunden. Diese Anzapfungen sind so gewählt, daß dem dritten Leiter 300 in der Stellung des Schalters 31 auf dem dritten Kontakt 31-3 eine niedrige positive Spannung zugeführt wird, entsprechend einem Spannungewert, bei dem di· Feueraelderanlage nicht ansprechen soll. Liegt der Schalter

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auf seinem Kontakt 31-4, so erhält der dritte Leiter 300 eine hohe positive Spannung entsprechend einem Wert, bei dem die Rauchfühler ansprechen sollen.

Zwischen den beiden Anschlüssen der Spannungsquelle 1Θ ist ein Relais 34 in Reihe mit einem Selbsthaltekontakt 34-1 und einem Rucksteilschalter 32 geschaltet. Das Relais 34 wird über einen Arbeitekontakt 33-1 des Relais 33 eingeschaltet, welcher parallel sum Haltekontakt 34-1 liegt, über welchen das Relais 34 dann angesogen bleibt. Das Relais 34 hat ferner einen Arbeitekontakt 34-2 zum Kurzschließen des Relais 33 und einen Arbeitskontakt 34-3 zum Einschalten der Alarmvorrichtung 17. Zwischen die Leiter 200 und 300 ist ein Tolt-Meter 19 geschaltet. Der Widerstand 16 wird gleich dem Widerstand 14 in den Rauchfühlern 101, 102 usw. gewählt.

Im normalen Überwachungszustand liegt der Schaltarm des Schalters 31 auf dem zweiten Kontakt 31-2, so daß die Leiter 200 und 300 miteinander verbunden sind. Wenn Rauch in einen der Rauchfühler eindringt, so daß der gesteuerte Silizium-Gleichrichter 6 zum Leiten kommt, dann leuchtet die Lampe 5 auf, und der vergrößerte Laststrom bringt das Relais 33 zum Ansprechen, so daß sich sein Kontakt 33-1 schließt. Dadurch kommt das Relais 34 zum Ansprechen und schließt seine Kontakte 34-1» 34-2 und 34-3, so daß Alarm gegeben wird. Da sich das Relais 34 über seinen Kontakt 34-1 selbst hält, gibt die Alarmvorrichtung 17 solange Alarm, selbst wenn der Rauchfühler wieder in seinen Normalzustand zurückgekehrt ist, bis der Rückstellschalter 32 gedrückt wird und das Relais 34 wieder abfällt. Der Kontakt 34-2 dient zum Kurzschließen des Relais 33ι

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so daß sich ein tibermäßiger Spannungsabfall beim gleichzeitigen Betrieb mehrerer Rauchfühler vermeiden läßt.

Sollen die Rauchfühler überprüft werden, indem der Zustand eines Eindringens von Rauch in einige von ihnen nachgeahmt wird, dann wird der Schalter 31 auf seinen vierten Kontakt 31-4- gelegt, so daß eint hohe positive Spannung entsprechend der Betriebsspannung auf den Leiter 300 gegeben wird. Dadurch erhöht sich die Spannung über der offenen Ionisationskammer 20 und damit steigt die Spannung am Yerbindungspunkt 7 und der Steuerelektrode G des Feldeffekttransistors 4. Damit verhält sich jeder Rauchfühler so als ob Rauch in seine offene Ionisationskammer 20 eingedrungen wäre, und sein Silizium-Gleichrichter 6 wird in den leitungszustand gesteuert.

In diesem Zustand läßt sich aus der Anzeige des Volt-Meters 19 ablesen, ob alle Rauchmelder arbeiten oder nicht. Insbesondere wird nach einer bestimmten Zeit der Schalter 31 auf seinen ersten Kontakt 31-1 zurückgelegt. Wenn dann einer der Rauchfühler nicht arbeitet, dann zeigt das Volt-Meter 19 eine Spannung an, welche durch Spannungsteilung zwischen dem Widerstand 14 im Rauchfühler und dem Widerstand 16 im Zentralgerät 40 bestimmt ist und die Hälfte der Emitterepannung darstellt. Der nichtarbeitende Rauchfühler läßt sich mit Hilfe seiner Kontrollampe 5 ermitteln.

Zeigt das Volt-Meter 19 null Volt, dann brauchen die Rauchfühler nicht nachgesehen zu werden, weil diese Anzeige bedeutet, daß alle arbeiten.

Es besteht noch die Möglichkeit, das «xchtfunktionieren eines ' Rauchfühlers für den Fall zu überprüfen, daß nur wenig Rauch

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eindringt. In diesem Pall wird der Schalter 31 auf den dritten Eontakt 31-3 gelegt, so daß eine niedrige positive Spannung entsprechend einer vorgewählten Nichtbetriebsspannung
auf die Leitung 300 gelangt. Dadurch wird die Steuerelektrodenspannung des Feldeffekttransistors 4 in jedem Rauchfühler nur wenig erhöht. Bei einem solchen Maß von Spannungserhöhung sollen jedoch die gesteuerten Silizium-Gleichrichter 6 nicht gezündet werden. Wenn nun einer der Hauchfühler fehlerhaft
arbeitet, dann wird ein Alarm ausgelöst, der dies erkennen
läßt.

Die vorstehend beschriebene Peuermelderanlage läßt sich sehr bequem und wirtschaftlich unterhalten und überprüfen, da ein Betriebetest jedes Hauchfühlers sehr leicht von dem Zentralgerät aus erfolgen kann, ohne daß die Meldefunktion dadurch
beeinträchtigt würde.

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Claims (3)

Patentansprüch

1. -1?euermelderanlage mit mehreren IoniBations-Rauchfühlern, die je eine geschlossene und eine offene Ionisationskammer in Reihenschaltung sowie einen Impedanzänderungen der Ionisationskammern feststellenden Feldeffekttransistor und ein von diesem angesteuertes Relaiselement aufweisen und die über Leitungen mit einem Zentralgerät verbunden sind, welches eine Spannungsquelle und eine Alarmvorrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralgerät (40) eine wahlweise eine Prüfspannung an die Ionisationskammern anlegende Prüfeinrichtung (18,31) aufweist und daß eine Schaltungsverbindung (14,15,300) vorgesehen ist, welche eine an das Relaiselement (9) jedes Rauchfühlers (101,102,103,104...) angelegte Spannung dem Zentralgerät (40) zuführt, wobei diese Spannung das fehlerhafte Arbeiten eines Rauchfühlers erkennen läßt.

2. Feuermelderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung einen ersten Widerstand (16) und daß die Schaltungsverbindung einen zweiten Widerstand (14) enthält und daß die beiden Widerstände (14,16) in der Prüfstellung in Reihe über der Spannungequelle (18) liegen, und daß ein Spannungsanzeigeinstrument (19) über den ersten Widerstand (16) geschaltet ist..

3. Feuermelderanlage nach Anspruoh 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Widerstand (16,14) denselben Wideretandswert haben.

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