DE2136968A1

DE2136968A1 - Feuermeldesystem

Info

Publication number: DE2136968A1
Application number: DE19712136968
Authority: DE
Inventors: Gustav Dr Rapperswil Purt (Schweiz)
Original assignee: Cerberus AG
Current assignee: Cerberus AG
Priority date: 1970-07-31
Filing date: 1971-07-23
Publication date: 1972-02-03
Also published as: JPS5215958B1; DE2136968B2; US3765842A; AU3173071A; GB1352004A; NL7110249A; SE367881B; FR2150575A1; FR2150575B1; ZA714986B; AU465213B2; JPS5471990U; CH521649A; BE770684A; DE2136968C3

Description

23, Juli n?

CERBERUS AG Männedorf / ZH

( Schweiz)

Feuermeldesystem

Die Erfindung betrifft ein Feuermeldesystem, bei dem die Luft aus dem oder den zu überwachenden Räumen mindestens einer Detektionskammer zugeleitet wird.

Es sind bereits Feuermeldesysteme bekannt, welche verschiedene, bei einem Brand auftretende Phänomene zum Nachweis eines Feuers und zur Alarmgabe benützen. Beispielsweise ist es bekannt, die bei einem Brand auftretende Temperaturerhöhung durch temperaturempfindliche Elemente oder Thermoschalter nachzuweisen. Weiter ist es bekannt, die bei einem Feuer auftretende Strahlung durch Licht,Ultraviolett- oder Infrarot-Detektoren nachzuweisen.

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Solche als Temperatur- oder Flammenmelder bekannten Geräte haben jedoch den Nachteil, dass sie erst dann ansprechen können, wenn ein Brand bereits soweit fortgeschritten ist, dass eine merkliche Temperaturerhöhung eingetreten ist oder bereits Flammen entstanden sind. Ausserdem sind diese Geräte gegenüber äusseren Einflüssen störanfällig, da Temperaturerhöhungen oder Strahlung auch durch andere Quellen als durch einen Brand verursacht werden können.

Om den Ausbruch eines Brandes möglichst frühzeitig nachzuweisen und zu melden, ist die Ausnützung von Phänomenen notwendig, die bereits im AnfangsStadium eines Brandes auftreten. Bekannte Frühwarn-Feuermelder dieser Art sind beispielsweise als optische Rauchmelder ausgeführt, welche den im Frühstadium eines Brandes entstehenden Rauch nachweisen. Besonders bewährt haben sich Ionisationsfeuermelder, welche die im Anfangsstadium eines Brandes entstehenden Brandaerosole zur Alarmgabe ausnützen. Auch diese Geräte sind jedoch fehlalarmanfällig. Rauch- und Aerosolmelder können beispielsweise durch Staubteilchen zum Ansprechen, d.h. zu Fehlalarmen veranlasst werden. Es gibt auch noch andere Verfahren zur Brandmeldung, aber auch diese können in den bisher bekannten Ausführungen immer durch fremde Störeinflüsse zu Fehlalarmen gebracht werden.

Weiterhin sind Verfahren bekannt, die zur Erhöhung der Empfindlichkeit von Feuermeldesystemen die Luft aus den zu überwachenden Räumen durch Rohrleitungssysteme anzusaugen und einer Messkammer zuzuführen. Im Vergleich zu Feuermeldern, bei denen die

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Luft durch die beim Brand entstehende Thermik in die Detektionskammer transportiert wird, haben solche Absaugsysteme zwar den Vorteil höherer Empfindlichkeit; da sich Rauch, Wasserdampf und Staub jedoch in den Rohrleitungen absetzt, ist die Rohrlänge wegen der schnellen Empfindlichkeitsabnahme stark begrenzt und die gute Empfindlichkeit über grössere Zeiträume keineswegs gesichert. Ausserdem sind die Instandhaltungskosten wegen der häufig notwendigen Reinigungs- und Unterhaltsarbeiten bei den bekannten Feuermeldesystemen mit Absaugeinrichtung relativ hoch.

Ziel der Erfindung ist daher, ein Feuerfrühwarnsystem, welches in der Lage ist, einen Brand bereits im frühest möglichen Stadium nachzuweisen, welches funktionssicher und störunanfällig arbeitet, eine erhöhte Empfindlichkeit aufweist und eine geringere Zahl von Detektoren erfordert, sowie eine längere Lebensdauer aufweist und geringere Instandhaltungskosten erforderlich macht.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Feuermeldesystem so ausgebildet ist, dass aus der zugeführten Luft vor Eintritt in die Detektionskammer nicht gasförmige Anteile entfernt werden, und dass die Detektionskammer eine Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid aufweist.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, dass bei einem Brand nicht nur feste oder flüssige, als Rauch oder Aerosol nachzuweisende Produkte entstehen, sondern auch gasförmige Stoffe.

Da praktisch alle brennbaren Stoffe eines Schadenfeuers immer Kohlenstoff enthalten und im Anfangsstadium eines Brandes nur eine unvollständige Verbrennung stattfindet, tritt bei Beginn eines Feuers stets Kohlenmonoxid (CO) auf. Im Gegensatz zu anderen Verbrennungsprodukten, wie z.B. Wasserdampf und Kohlendioxid ist CO ein eindeutiges Kriterium für einen Brand, womit die Täuschungsgefahr ausserordentlich gering wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass CO etwas leichter als Luft ist und daher infolge des Auftriebes und ohne thermische Wirkung des Brandes von selbst an die Raumdecke transportiert wird, wo sich die Detektoren oder Ansaugöffnungen befinden. Andere Verbrennungsprodukte werden dagegen erst mittels der in einem späteren Brandstadium entstehenden Thermik zu den Detektoren transportiert.

Da CO ausserdem einen ähnlichen Moleküldurchmesser hat wie die Moleküle der Luft, ist es möglich, alle anderen grösseren Partikel oder sogar grössere Moleküle von dampfförmigen Zersetzungsprodukten durch sehr feine Filter vor den Detektoren oder Ansaugsystemen zu entfernen. Durch solche Filter ändert sich das Mischungsverhältnis mit der Luft und damit die Empfindlichkeit auch in längeren Rohrleitungen nicht. Das Verfahren zur Feuermeldung eignet sich deshalb besonders auch für die Verwendung in staubführenden Kanälen, z.B. Absauganlagen, Silobelüftungen, usw. Auch eine Abscheidung von CO findet nicht statt. Da sich CO praktisch gleich wie Luft verhält, ist nur eine sehr geringe Saugleistung erforderlich, ohne dass die Empfindlichkeit nachlässt.

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CO ist ausserdem ein im chemischen Sinne verhältnismässig inertes Gas» Es ist deshalb auch möglich durch geeignete chemische Reaktionen aus der Luft gasförmige Anteile zu entfernen, die den Nachweis des CO stören würden. So kann beispielsweise Schwefelwasserstoff an einem Silberkontakt entfernt werden oder Kohlendioxid durch eine wässerige Lösung von Bariumhydroxid, usw.

Die Verwendung von CO zur Brandgasdetektion ist darüber hinaus auch deshalb zweckmässig, da CO ausserordentlich giftig ist und eine Warnung daher in jedem Fall erforderlich ist, wenn der CO-Gehalt der Luft die Gefährlichkeitsgrenze, welche bei ca. 100 ppm = 100 · 10-** % überschreitet.

Im Prinzip können für einen Feuermelder gemäss der Erfindung alle bekannten CO-Detektoren benützt werden, z.B. Geräte, die mit katalytischer Verbrennung oder chemischen Reaktionen von CO mit einem geeigneten Reaktionsmittel und Nachweis der Reaktionsprodukte arbeiten, oder welche physikalische Eigenschaften von CO zum Nachweis benützen, z.B. optische Geräte, Gaschromatographen oder Molekulspektrographen, usw. Besonders geeignet sind natürlich solche Geräte, die eine hohe Empfindlichkeit sowie eine lange Lebensdauer aufweisen und geringe Unterhaltskosten verursachen, und besonders selektiv auf CO ansprechen.

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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 das Schema einer mit einem Kohlenmonoxid-Detektor und Absaugevorrichtung arbeitenden Feuermeldeanlage

Fig. 2 ein FiItersystern einer Feuermeldeanlage

Fig. 3 einen Kohlenmonoxid-Detektor, mit Infrarot-Absorption arbeitend

Fig. 4 einen gaschromatographisch arbeitenden Kohlenmonoxid-Detektor

Fig. 5 einen Kohlenmonoxid-Detektor mit katalytischer Oxidation und Messung der Wärmetönung

Fig. 6 einen Kohlenmonoxid-Detektor mit Oxidation und Kohlendioxid-Nachweis

Fig. 7 einen Kohlenmonoxid-Detektor mit Palladiumchlorid-Reaktion

Fig. 8 einen Kohlenmonoxid-Detektor mit Adsorption an Platin

Hm £"h> ff

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Fig. 1 zeigt ein Prinzipschema einer erfindungsgemässen Feuermeldeanlage.

In zwei zu überwachenden Räumen 1 und 2 sind an der Decke Oeffnungen 3, die mit mechanischen Grobfiltern ausgerüstet sein können, vorgesehen, von denen jeweils eine Rohrleitung 4 zu einer Magnetventilbatterie 5 geführt ist. Das Ventilsystem wird von einer später erläuterten elektrischen Schaltung so gesteuert, dass nacheinander nach einem bestimmten Zeitenprogramm die von den einzelnen Eintrittsöffnungen 3 kommenden Rohrleitungen 4 geöffnet werden. Eine weitere,sehr zweckmässige Methode ist, dauernd aus allen Leitungen Gas anzusaugen und jeweils zyklisch den zu messenden Gasstrom aus den einzelnen Leitungen in der Detektionskammer in einer Nebenleitung (By-pass) abzuzapfen. Die Ansprechzeit der Alarmanlage wird dadurch drastisch reduziert. Von den einzelnen Ventilen der Batterie führt eine gemeinsame Rohrleitung 6 zu einer Saug- und Druckpumpe 7, welche die Luft aus den zu überwachenden Räumen über die Rohrleitungen und die Ventilbatterie ansaugt und einer Apparatur zum Nachweis von Kohlenmonoxid zuführt.

Eine solche Apparatur besteht zweckmässigerweise aus einem weiteren selektiven Filtersystem 8, 9 und einer Detektorein- -heit 10, welche nacheinander von der angesaugten Raumluft durchströmt werden. Als Detektoreinheit können prinzipiell alle möglichen bekannten CO-Nachweisgeräte benützt werden, welche spezielle physikalische, chemische, elektrische oder optische Eigenschaften von Kohlenmonoxid oder eine Reaktion derselben zum Nachweis benützen. Eine Anzahl besonders geeigneter CO-Detektoren wird anhand weiterer Figuren beschrieben. Einige dieser CO-Detektoren sind jedoch nicht nur für CO empfindlich, sondern sprechen auch auf andere in der angesaugten Raumluft enthaltene Substanzen an oder können durch diese geschädigt werden. Es ist daher notwendig, je nach Art des verwendeten CO-Detektors ein oder mehrere verschiedene Filtereinheiten in den

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Zuführungsleitungen vorzusehen. Gleichzeitig können diese Filter zum Abscheidennicht gasförmiger Bestandteile, z.B. von Staub Oder Dämpfen, dienen. Die Anordnung der Filter kann an sich beliebig und zweckmässig gewählt werden, beispielsweise unmittelbar an den Eintrittsöffnungen 3 in den separaten Zuführungsleitung en 4 vor der Pumpe 7 oder hinter der Pumpe unmittelbar vor der Detektoreinheit 10. Das Anbringen mechanischer Filter vor den Eintrittsöffnungen 3 ist sehr vorteilhaft, da eine wahlweise saugende und drückende Ausführung der Pumpe 7 mit einem entsprechend gewählten synchronen Zeitprogramm der Magnetventile 5 durch Umkehr des Stromes der Luft eine Selbstreinigung erlaubt. Gegebenenfalls können mehrere Filter an verschiedenen Stellen des Systems vorgesehen sein. Die Anordnung nach Fig. 1 enthält zwischen Pumpe 7 und CO-Detektor 10,zunächst eine erste Filtereinheit 8, welche Staub, Wasserdampf und Kohlendioxyd absorbiert sowie ein weiteres Selektivfilter 9 für SO2, H2S und Kohlenwasserstoffe. Es wird bemerkt, dass diese Filter zweckmässigerweise genau auf die verwendete Detektoreinheit abgestimmt werden, so dass das gesamte Nachweisgerät, bestehend aus Filtern und Detektor möglichst selektiv auf Kohlenmonoxid anspricht.

Die. Detektoreinheit 10 ist so ausgebildet, dass sie bei Vorhandensein einer bestimmten vorgegebenen Menge CO in der zugeführten Raumluft, gegebenenfalls nach einer gewissen Zeitverzögerung, ein elektrisches Signal an eine Auswerteeinrichtung abgibt. Diese Auswerteeinrichtung gibt nun zunächst ein Signal an einen Alarmgeber 12. Von diesem Alarmgeber werden eine oder mehrere Alarmanzeige- oder Signalisationsvorrichtungen in Botrieb gesetzt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird

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über eine Alarmleitung 13 in einer Alarmzentrale 14 ein akustischer und optischer Alarm signalisiert. Ausserdem wird über Leitungen 15 in oder an dem Raum, aus dem die Luft stammt, welche zum Ansprechen des Alarmgebers geführt hat, d.h. in dem ein Feuer ausgebrochen ist, durch eine individuelle Alarmanzeigevorrichtung 16 signalisiert. Von der Auswerteeinrichtung 11 führt eine weitere Leitung 17 zu einem Impulsgeber 18, welcher wiederum über weitere Leitungen 19 und 20 die Pumpe 7 und die Magnetventilbatterie 5 steuert. Solange sich die Auswerteeinrichtung 11 im nicht alarmierten Zustand befindet, werden vom Impulsgeber die einzelnen Magnetventile in einer vorbestimmten Reihenfolge geöffnet und die Rohrleitungen 4 nacheinander mit der gemeinsamen Leitung 6 verbunden. Auf diese Weise erhält die Detektoreinheit nacheinander die von den verschiedenen Eintrittsöffnungen 3 angesaugte Raumluft. Auf diese Weise wird vermieden, dass dem Detektor ein aus verschiedenen zu überwachenden Räumen stammendes Luftgemisch zugeführt wird, wodurch das an einer Brandstelle entwickelte Kohlenmonoxid stark verdünnt werden würde und nur ein geringer Anteil am Detektor 10 ankommen würde. Durch ein regelmässiges Abtasten aller Ansaugstellen wird dieser Nachteil vermieden und es kann ein weniger empfindlicher und billigerer CO-Detektor benützt werden. Selbstverständlich kann in den Fällen, wo nur ein einziger oder wenige Räume zu überwachen sind, auf ein Ventilsystem und die zugehörige elektrische Steuerung verzichtet werden. Sobald der Auswertevorrichtung 11 von der Detektoreinheit 10 ein Brand signalisiert wird, kann über den Impulsgeber 18 die Pumpe 7 auf eine erhöhte Saugleistung geschaltet werden und gleichzeitig das Magnetventilsystem 5 so gesteuert werden, dass dasjenige Ventil, durch welches CO eingedrungen ist,

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entweder dauernd oder zumindest während einer längeren Zeitdauer als die benachbarten Ventile, geöffent bleibt. Dadurch kann die Sicherheit der Einrichtung weiter gesteigert werden. Ausserdem ergibt sich eine Bestätigung des Alarmes durch die Kontrollmessung und der eventuelle Brandherd wird lokalisiert. Durch eine entsprechende Schaltung kann damit eine weitere Alarmauslösung oder Alarmübertragung ausgelöst werden. Auch die direkte Ansteuerung eines automatischen Löschsystems ist möglich.

In Fig. 2 ist ein Filtersystem in schematischer Form dargestellt, welches die am häufigsten in der Raumluft auftretenden und einen CO-Detektor störenden oder schädigenden Verunreinigungen aussondert oder absorbiert. Das Filtersystem besteht zunächst aus einem mechanischen Staubfilter 21, welches feste oder flüssige Partikel zurückhält. Eine Maschenweite zwischen 1 und 10 μ hat sich als besonders praktisch erwiesen. An zweiter Stelle ist ein Silikagel-Filter 22 zur Absorption von H₂O angeordnet. Das dritte Filter 23 ist als Natronkalk-Filter zur Absorption von CO2 ausgebildet. Es folgt ein weiteres Silikagel-Filter 24 zur Absorption verschiedener Kohlenwasserstoffe. Nachgeschaltet ist ein Aktivkohlefilter 25, welches H2S, SO2 und andere Gase absondert. Als letztes Filter 26 dient ein weiteres Selektiv-Filter zur Absorption verschiedener weiterer Störkomponenten, z.B. ein Silbarkontakt-Filter oder eine Kühlfalle. Die einzelnen Filter können weitgehend mit auswechselbaren Filterpatronen versehen sein, wodurch eine Instandhaltung der Apparatur bedeutend erleichtert wird. Auf einzelne Filter kann unter Umständen ganz verzichtet werden, wenn der benützte CO-Detektor auf die entsprechenden Substanzen nicht reagiert oder durch sie nicht geschädigt werden kann. Auch die Anordnung der Pumpe kann zweckmässigerweise an einer anderen Stelle des Systems vorgenommen wjerden_b Äu,c,h_odJ.e Reihenfolge der Filter ist zweckmässig zu wählen. Natürlich hängt dies vom Typ des

*) -ι *s r η c O verwendeten CO-Detektors ab. Die Verwendung eines Staubfilters 21 an erster Stelle ist jedoch für alle Anlagen der genannten Art empfehlenswert, da eine Abscheidung fester oder flüssiger Partikel vor Eintritt der Raumluft in das eigentliche System die Verschmutzung der Apparatur und die Unterhaltskosten bedeutend herabgesetzt werden können.

Die. folgenden Figuren zeigen verschiedene besonders geeignete Ausführungen von CO-Detektoren.

In Fig. 3 ist ein Infrarotdetektor dargestellt. Er benützt die Absorption von CO-Molekülen in gewissen Infrarot-Bereichen. Der Detektor besteht aus einer Messkammer 27, durch die die zu untersuchende Raumluft .hindurchgeleitet wird. Die Messkammer 2 wird von einer Infrarotstrahlung durchsetzt, welche von einer Strahlenquelle 28 bekannter Art Ami-ttiert wird. Die eventuell durch den CO-Gehalt der Luft in der Messkammer 27 geschwächte Strahlung wird von einem photoelektrischen Detektor 2 9 registriert, Parallel zu diesem Messstrahlengang ist ein gleichartig aufgebauter Referenzstrahlengang angeordnet, bestehend aus der mit sauberer Luft gefüllten Referenzkammer 30, einer Infrarotstrahlenquelle 31 und einem Photoelement 32. Statt getrennter Strahler 28 und 31 kann auch ein gemeinsamer Strahler vorgesehen sein, dessen Strahlung in bei-de Kammern geleitet wird. Ebenso kann statt getrennter Photoelemente 2 9 und 32 auch ein gemeinsamer Photodetektor benützt werden. Zwischen der oder den Infrarotstrahlern und den beiden Kammern ist eine rotierende Blende angeordnet, welche abwechselnd die Strahlung durch die Messkammer und durch die Referenζkammer freigibt. Ist die Absorption in

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beiden Kammern gleich, so liefern der oder die Photodetektoren die gleiche Ausgangsspannung oder den gleichen Ausgangsstrom. Ist dagegen die Absorption in der Messkammer infolge Vorhandenseins von CO grosser, so tritt am Ausgang des Photodetektors eine Rechteckspannung auf, welche einer Auswerteeinrichtung zur Alarmgabe zugeführt wird. Diese Auswerteeinrichtung 34 kann als einfacher Wechselspannungsverstärker ausgebildet sein, oder selektiv für die durch die rotierende Blende gegebene Frequenz verstärken. Um die Apparatur besonders selektivempfindlich für Kohlenmonoxyd zu machen, ist zwischen Strahlern und Kammern ein Filter 35 angeordnet, welches nur in den Bereichen durchlässig ist, in denen Absorptionsbanden von CO liegen. Dieses Filter 35 kann als konventionelles Filter ausgeführt sein oder aus aufgedampften -j - Schichten bestehen. Filter dieser Art können so ausgeführt sein, dass sie nur für einen engen Spektralbereich oder eine Spektrallinie durchlässig sind und Störungen durch andere Gase daher weitgehend entfallen.

Fig. 4 zeigt einen gaschromatographischen CO-Detektor. Die zu untersuchende Luft wird in bestimmten Zeitabschnitten, z.B.

alle 20 Sekunden, automatisch den Zuführungsleitungen entnommen

sie. und einer Misch- und Dosiervorrichtung 36 zugeführt, woζβ^) mit einem Trägergas 37, z.B. Helium, Wasserstoff oder Argon, gemischt wird. Die Mischung wird einer bekannten gaschromatographischen Trennsäule 38 zugeführt, welche beispielsweise einen Füllkörper vom Molekularsiebtyp enthält. Das nach Komponenten aufgetrennte Gas wird dann einem Analysator 39 zugeführt, der beispielsweise als Flammenionisationsdetektor Katharometer

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oder in anderer geeigneter Weise aufgebaut sein kann. Die automatische Misch- und Dosiervorrichtung 36 und der Analysator 39 werden von einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 so gesteuert, dass nur bei Vorhandensein von CO ein Alarmsignal gegeben wird. Es wird bemerkt, dass vor dem Eingang der beschriebenen gaschromatographisehen Apparatur ein katalytischer Umsetzer 41 angeordnet sein kann, in dem Kohlenmonoxyd in Methan umgesetzt wird:

CO + 3H₂ ;£ CH4 + H2O

Als Katalysator kann z.B. Ni dienen. Der Analysator muss in diesem Fall natürlich statt auf CO auf CH4 eingestellt werden.

Weitere Geräte benützen die katalytische Oxydation von CO zu CO₂:

2 CO + O₂ -*■ 2 CO₂ + 67,9 cal.

Als Katalysator kann z.B. Hopcalite dienen. Das in Fig. 5 dargestellte Gerät benutzt die bei dieser Umsetzung auftretende Wärmetönung. Die vom Filtersystem kommende zu untersuchende Luft durchläuft im Detektor 42 zunächst eine Vorwärmeinrichtung 43 und dann eine den Katalysator enthaltende Reaktionspatrone An beiden Teilen des Detektors befindet sich je eine Lötstelle 45 bzw. 46 eines Thermoelementes. Die an diesen Stellen produzierten Thermoströme werden einer Auswerteeinrichtung 47 zugeführt. Eine Temperaturerhöhung an der Messstelle 46 gegenüber der Stelle 45 dient als Kriterium, dass eine Reaktion stattgefunden hat. Zur Vermeidung äusserer Störungen ist der gesamte Detektor 42 Temperatur-stabilisiert.

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Statt die bei der Umsetzung von CO zu CO2 auftretende Wärmetönung zum Nachweis zu benützen, kann auch das Endprodukt, nämlich CO2, nach einer der bekannten Methoden direkt nachgewiesen werden, z.B. mit einem kolorimetrischen, nephelometrischen oder titrimetrischen Verfahren. Fig. 6 zeigt schematisch eine Einrichtung dieser Art. Die zu untersuchende Luft wird über ein CO2 Filter 50 einer beheizten Oxydatxonspatrone 48 zugeführt, welche als Katalysator bzw. Oxydationsmittel, beispielsweise Ag MnO4, Hopcalite, HgO, oder J2O5 enthält. Im nachfolgenden eigentlichen Reaktionsteil 49 wird die CO2 Bestimmung nach einer der bekannten Methoden durchgeführt. Eine Möglichkeit ist die Absorption in Ba (OH2) - Lösung mit automatischer Rücktitration mit Oxalsäure mittels einer Indikators

sowie automatischer Probenwechselvorrichtung. Weiter kann das ausgefällte BaCO3 nephelometrisch, mit Filter oder Spektralphotometer, nachgewiesen werden.

Eine weitere Möglichkeit ist die Absorption des gebildeten CO2 in einer schwach alkalischen Ba (CIO4)2 Lösung nach einem coulometrischen Verfahren. Die Reaktion Ba (0104)2 + CO2 + H2O % 2HCIO4 + Ba CO3 führt zu einer Verschiebenung des pH-Wertes. Mittels Rücktitration auf die Ausgangsalkalität kann ein kontinuierlich arbeitendes, sich selbst regenerierendes Gerät konstruiert werden.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Absorption des gebildeten CO2 in einer NaOH-Lösung und Rücktitration mit verdünnter

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HCl. Als Indikator kann Phenolphthalein verwendet werden, der Nachweis kann mittels Spektral- oder Filterphotometer bei 555 nm Wellenlänge erfolgen.

Ein anderes in Fig. 7 dargestelltes Ausführungsbeispiel benutzt die Oxydation von CO zu CO2 mittels Palladiumchlorid:

Pd Cl₂ + CO + H₂O -> Pd + CO₂ + HCl

Das bei der Reaktion ausgeschiedene Pd-SoI wird durch optische Absorptionsmessung nachgewiesen. Das Prüfgas wird einer Reaktionsküvette 51 zugeleitet, welche im Strahlengang zwischen einer Lichtquelle 52, deren Strahlung durch ein Filter 54 gefiltert wird und einer Photozelle 53, angeordnet ist. Jede Aenderung des Photostromes wird von einer·Auswertevorrichtung registriert.

Auf ähnliche Weise kann durch Benützung der Reaktion J₂ O5 + 5CO -»- J₂ + 5CO₂ das gebildete J₂/ z.B. in einer KJ-Stärkelösung nachgewiesen werden. Auch die titrimetrische Bestimmung des Jods mit Natrium-Thiosulfat kommt in Frage.

Auch die Reaktion CO + HgO -»- Hg + CO₂ kann zur CO-Bestimmung herangezogen werden, beispielsweise durch photometrische Bestimmung des Schwärzungsgrades von Selensulfid durch den bei der Reaktion gebildeten Quecksilberdampf mittels folgender Reaktion:

3 Hg + Se S2 -»■ 2 HgS + HgSe

Auch die ultraviolett-spektroskopische Bestimmung des Quecksilberdampf es in einer Gasküvette ist möglich.

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Weiter kann die Reaktion des Silbersalzes der Natrium-Sulfamidobenzoesäure mit CO:

2 Ag⁺ + CO + 4 0H~ + 2 Ag + CO2 + H2O

und die photometrische Bestimmung des gebildeten Silbersols zur Kohlenmonoxid Detektion dienen.

Auf einem ganz anderen Prinzip beruht das in Figur 8 dargestellte CO-Nachweisgerät. Es besteht aus einer von der zu untersuchenden luftdurchströmten Messzelle 56 und einer saubere Luft enthaltenden Referenzzelle 57. Beide Zellen enthalten zur Rotglut erhitzte Platindrähte 58 und 59, welche in einer Brückenschaltung mit Widerständen 6 0 und 61 angeordnet sind. Sobald sich der Widerstand des Pt-Drahtes 58 gegenüber dem Pt-Draht 59 ändert, erhält die Auswerteeinrichtung 62 ein Signal.

,von.' Auch die an sich bekannte elektrolytische BestimmungVCO sowie eine selektive Adsorption auf Festkörperoberflächen bei Raumtemperatur oder erhöhten Temperaturen, z.B. bei Nickel und die Bestimmung einer Veränderung der elektrischen Eigenschaften können zur CO-Detektion herangezogen werden.

Es wird noch darauf hingewiesen, dass bei Verwendung solcher CO-Detektoren, bei denen das CO in der Detektoreinheit angereichert wird, ein Probenwechsel bzw. eine Regenerierung nach einer bestimmten Zeit stattfinden muss, welche weitgehend von der Durchflussmenge des Probegases abhängt. Ein solcher Probenwechsel und eine Regenerierung können weitgehend automatisch vorgenommen werden.

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Eine weitere Möglichkeit der CO-Detektion besteht in der Verwendung einer Brennstoffzelle (Fig. 9). Das CO-haltige Gas wird in die Messkammer 66 geleitet und dort an einer mit einem selektiv wirkenden Katalysator bedeckten Anode 63 oxydiert. Zwischen den Elektroden 63 und 64 der Brennstoffzelle, zwischen denen sich ein geeigneter Elektrolyt 65 befindet, fliesst dabei bei Anwesenheit von CO in der Luft ein Strom.

Weiter wird bemerkt, dass bei Ueberwachung nur eines Punktes oder eines Raumes auf ein Rohrleitungssystem verzichtet werden kann und das System als kompakte Einheit ausgebildet sein kann, wobei diese Einheit mindestens ein Filter oder Filtersystem und einen CO-Detektor enthält, sowie gegebenenfalls eine Ansaugvorrichtung, z.B. in der Form eines Ventilators.

Eine solche Feuermeldeeinrichtung kann auch mit anderen bereits vorhandenen Geräten, z.B. einer Klima- oder Entlüftungsanlage, kombiniert sein. Dabei kann auf eine eigene Ansaugvorrichtung im Feuermelder verzichtet werden. Häufig genügt bereits die thermische Zirkulation der Luft bei einem Brand, um der Detektionskammer eine ausreichende Menge Brandgas zuzuleiten. Auch hier kann gegebenenfalls auf einen Ventilator verzichtet werden.

Eventuell können auch mehrere als kompakte Einheiten ausgebildete Feuermelder zu einer grösseren Feuermeldeanlage mit einer gemeinsamen Alarmeinheit zusammengefasst werden.

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Claims

Patentanspr ü c h e

Iy Feuermeldesystem, bei dem die Luft aus dem oder den zu überwachenden Räumen mindestens einer Detektionskammer zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuermeldesystem so ausgebildet ist, dass aus der zugeführten Luft vor Eintritt in die Detektionskammer nicht gasförmige Anteile entfernt werden, und dass die Detektionskammer eine Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid aufweist.
2. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System Rohrleitungen und eine Pumpvorrichtung aufweist, mittels der die Luft aus den zu überwachenden Räumen absaugbar ist.
3. Feuermeldesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen von den einzelnen Ansaugstellen zu je einem steuerbaren Ventil geführt sind, und dass von den steuerbaren Ventilen eine gemeinsame Leitung zur Pumpvorrichtung geführt ist.
4. Feuermeldesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbaren Ventile so steuerbar sind, dass stets nur ein Ventil geöffnet ist, und dass die einzelnen Ventile in einer vorbestimmten Reihenfolge nacheinander geöffnet werden können.

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5. Feuermeldesystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, mittels welcher ein steuerbares Ventil, durch das während einer Oeffnungsphase Luft angesaugt wurde, in der in der Detektionskammer Kohlenmonoxid nachgewiesen wurde,, während längerer Zeiten als die anderen Ventile, oder dauernd, geöffnet bleibt und mittels der die Pumpvorrichtung auf eine erhöhte Saugleistung geschaltet werden kann.
6. Feuermeldesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpvorrichtung die Luft durch die Rohrleitungen dauernd absaugt, und dass die Ventile die Luft über eine weitere Leitung der Detektionskammer zuzuleiten vermögen.
7. Feuermeldesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung den einzelnen Ansaugrohren und steuerbaren Ventilen zugehörige individuelle Anzeigevorrichtungen in der Weise steuert, dass eine Anzeigevorrichtung in Betrieb gesetzt wird, sobald durch die betreffende Rohrleitung, bzw. das entsprechende steuerbare Ventil Luft angesaugt wird, in welcher in der Detektionskammer Kohlenmonoxid nachgewiesen wird.
8. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Filters.ystem, welches ein mechanisches Filter mit einer Maschenweite unter 10 μ aufweist.

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9. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Filtersystem, welches ein Filter zur Absorption von Wasserdampf aufweist.
10. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Filtersystem, welches ein Filter zur Absorption von Kohlendioxid aufweist.
11. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Filtersystem, welches ein Filter zur Absorption von Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff oder Kohlenwasserstoff enthält.
12. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid als Infrarot-Spektroskop mit Messung der Absorption in einem geeigneten Infrarot-Spektralbereich in einer kontinuierlich von der zu überwachenden luftdurchströmten Kammer ausgebildet ist.
13. Feuermeldesystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Infrarot-Spektroskop ausser einer von der zu untersuchenden Luft durchströmten Kammer, eine kein Kohlenmonoxid enthaltende Referenzkammer, eine Einrichtung, welche abwechselnd einen Lichtstrahl durch die Untersuchungskammer und die Referenzkammer freigibt, sowie eine Einrichtung zum Nachweis einer unterschiedlichen Intensität des durch beide Kammern hindurchtretenden Lichtes aufweist.

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14. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Machweis von Kohlenmonoxid eine Probeentnahme-, Dosier- und Mischvorrichtung mit. einem Trägergas, eine gaschromatographische Kolonne mit einem anschliessenden Gasdetektor, sowie eine Steuer- und Auswerteeinrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung die Probeentnahme-, Miseil- und Dosiervorrichtung und den Gasanalysator so steuert, dass die Auswerteeinrichtung nur dann ein Signal abgibt/ wenn der Gasanalysator in der durch die gaschrojnatographische Kolonne hindurchtretenden, zu untersuchenden Luft, einen Kohlenmonoxidanteil registriert.
15. Feuermeldesystem nach Anspruch L, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid eine Einrichtung zur katalytischen Oxidation des Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid aufweist.
16. Feuermeldesystem nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Messung der Wärmetönung bei der katalytischen Oxidation.
17. Feuermeldesystern nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bestimmung des bei der katalytischen Oxidation gebildeten Kohlendioxids.
18. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid eine Einrichtung zur katalytischen Umsetzung von Kohlenmonoxid mit Wasserstoff zu Methan, sowie eine Nachweiseinrichtung für Methan aufweist.

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19. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid eine Einrichtung zur Umsetzung des Kohlenmonoxids mit Palladium-Chlorid und Wasser, sowie eine Nachweisvorrichtung für das gebildete Palladium aufweist.
20. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ^ dass "die Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid eine Einrichtung zur Umsetzung des Kohlenmonoxids mit Jodpentoxid und eine Nachweiseinrichtung für das gebildete Jod aufweist.
21. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid eine Einrichtung zur Umsetzung des Kohlenmonoxid mit Quecksilberoxid und eine Nachweiseinrichtung für Quecksilber aufweist.
22. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid eine Einrichtung zur Umsetzung des Kohlenmonoxid in einer Silbersalzlösung und zur Bestimmung des ausgefällten Silbers aufweist.
23. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid die selektive Adsorption auf Metalloberflächen durch Bestimmung der Veränderung von elektrischen Eigenschaften, nachzuweisen gestattet.

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24. Feuermeldesystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenmonoxid-Nachweiseinrichtung einen erhitzten Platindraht und eine Einrichtung zur Messung der Widerstandsänderung des Platindrahtes aufweist.
25. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid eine automatische Probehwechselvorrichtung aufweist, mittels der in regelmässigen Zeitabständen eine neue Probe der zu untersuchenden Luft entnommen und analysiert wird.
26. Feuermeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Nachweis von CO aus einer Zelle besteht, die durch direkte Umwandlung der chemischen in elektrische Energie einen Strom liefert.

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