DE2150652A1

DE2150652A1 - Smoke detector

Info

Publication number: DE2150652A1
Application number: DE19712150652
Authority: DE
Inventors: Armand Baudat
Original assignee: ELECTRO DETECT SA
Current assignee: ELECTRO DETECT SA
Priority date: 1970-10-13
Filing date: 1971-10-11
Publication date: 1972-04-20
Also published as: FR2111336A5; IT939993B

Description

21S06S221S06S2

29.22229,222

Electro-Detect S.A.,Electro-Detect S.A.,

2000 Neuchätel (Kanton Neuenburg, Schweiz)2000 Neuchatel (Canton of Neuchâtel, Switzerland)

"Rauchdetektor""Smoke detector"

, Die Erfindung hat einen Rauchdetektor mit einer Detektorkammer mit einer Lichtquelle und einem photo empfindlichen Organ zum Gegenstand, das die von der Lichtquelle emittierte Strahlung aufnimmt, wenn sie von Rauchpartikeln zerstreut wird, die sich in der Kammer befinden., The invention has a smoke detector with a detector chamber with a Light source and a photosensitive organ to the object, which picks up the radiation emitted by the light source when it comes from smoke particles that are in the chamber.

; Auf dieser Grundlage funktionierende Rauchdetektoren sind bereits bekannt. Jedoch kommen sie nicht allen Erfordernissen der Praxis nach, und zwar; Smoke detectors that function on this basis are already known. However, they do not meet all practical requirements, namely

! von verschiedenen Standpunkten aus. Einerseits sind sie allgemein relativ sperrig, denn ihre Detektor kammer η haben relativ gross e Abmessungen und andererseits ist es schwierig, die Empfindlichkeit des Detektororgans in der Weise einzustellen, dass es niemals zu falschen Alarmen kommt, dass auf der anderen Seite aber der Detektor mit Sicherheit funktioniert, wenn Rauch in dem Raum entsteht, in dem der Detektor angebracht ist.! from different points of view. On the one hand, they are generally relative bulky, because their detector chamber η have relatively large dimensions and, on the other hand, it is difficult to control the sensitivity of the detector element set in such a way that false alarms never occur, but that on the other hand the detector works with certainty, if smoke is generated in the room where the detector is installed.

Man hat nun festgestellt, dass die Fehler der bekannten Rauchdetektoren aufgrund des Prinzips des Auffangens von zerstreutem Licht aufgrund des Vorhandenseins von Rauchpartikeln in der Detektorkammer darauf zurückzuführen waren, dass die Abmessungen der Kammer schlecht gewählt wurden und dass ebenfalls die verschiedenen Elemente dieser Kammer schlecht zueinander zugeordnet waren.It has now been found that the errors of the known smoke detectors due to the principle of collecting scattered light due to the presence of smoke particles in the detector chamber were that the dimensions of the chamber were poorly chosen and that the various elements of this chamber were also poor were assigned to each other.

ORIGINAL INSPECTED 209817/0859ORIGINAL INSPECTED 209817/0859

Erfindungszweck ist also die Schaffung eines Rauchdetektors von der obengenannten Art, der einerseits von kompakter Bauweise ist, so dass er leicht am günstigsten Ort der zu überwachenden Räume angebracht werden kann und dass er andererseits in sicherer Weise ohne Auslösen falscher Alarme funktioniert.The purpose of the invention is therefore to create a smoke detector from the above Kind, which on the one hand is of compact design, so that it can easily be installed in the most favorable location of the rooms to be monitored and that, on the other hand, it functions in a safe manner without triggering false alarms.

Dafür ist der Rauchdetektor nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer aus einer Gesamtheit von Wandelementen besteht, die zick-zack zwischen einer Eingangs öffnung und einer Ausgangs öffnung angeordnet sind, wobei für den Rauch ein kontinuierlicher Durchlauf mit einem mehr oder weniger gleichmässigen Querschnitt geschaffen wird.To this end, the smoke detector according to the invention is characterized in that that the chamber consists of a set of wall elements that arranged zigzag between an inlet opening and an outlet opening are, whereby a continuous passage with a more or less uniform cross-section is created for the smoke.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Hierin ist:Further features and advantages of the invention emerge from the following Description of an embodiment shown in the accompanying schematic drawings. Herein is:

Fig. 1 eine Axialschnittzeichnung der Grundelemente der Detektorkammer, wobei die elektrischen Schaltkreise nicht dargestellt sind, und1 shows an axial sectional drawing of the basic elements of the detector chamber, the electrical circuits not being shown, and

! Fig. 2 eine Draufsicht auf eines der in Fig. 1 dargestellten Teile.! FIG. 2 is a plan view of one of the parts shown in FIG. 1.

Zum korrekten Funktionieren muss der so beschriebene Rauchdetektor Forderungen nachkommen, die zunächst einmal widersprüchlich sind: es ist notwendig, dass er einen Bereich umfasst, in den keinerlei Lichtstrahl von aussen eindringt, damit der lichtempfindliche Detektor nur von Rauchpartikeln beeinflusst wird, die in der Kammer in allen Richtungen das Licht zerstreuen, das von einem genau begrenzten Bündel der Detektorlampe aus geht. Auf der anderen Seite muss der Bereich genügend zahlreiche öffnungen aufweisen, die auch genügend gross sind, damit der entstehende Rauch in dem zu überwachenden Raum schnell zum Mittelpunkt der Detektor-The smoke detector described in this way must meet requirements for correct functioning descendants, which are initially contradicting: it is necessary that it includes an area in which no light beam from penetrates outside so that the light-sensitive detector only detects smoke particles is influenced, which scatter the light in all directions in the chamber, which emanates from a precisely delimited beam of the detector lamp goes. On the other hand, the area must have enough openings that are also large enough so that the smoke generated in the room to be monitored quickly reaches the center of the detector

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kammer gelangt, d.h. also in den Verlauf des Lichtbündels der Lampe. Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung hat man diese widersprüchlichen Forderungen miteinander in Einklang bringen können. Die Detektorkammer besteht aus sechs miteinander verbundenen Wandelementen. Sie umfasst einen äusseren Teil 1, der aus Metall tiefgezogen werden kann. Dieser äussere Teil umfasst eine seitliche, zylindrische Wand, die ungefähr auf der Mitte ihrer Höhe vier längliche öffnungen 2 aufweist, die sich jeweils nach einem Kreisbogen etwas unterhalb 90 erstrecken. Ebenso ist der Boden der äusseren Hülle 1 mit sechs kreisförmigen öffnungen 3 verbunden, die um eine Zentralöffnung 4 herum verteilt sind. Alle diese öffnungen haben ungefähr den gleichen Durchmesser und die Gesamtfläche der öffnungen 3 und 4 des Bodens ist ungefähr gleich der Gesamtfläche der kreisbogenförmigen öffnungen 2. Innerhalb der äusseren Hülle 1 zwischen dem Boden und dem unteren Rand der öffnungen 2 sind weitere Elemente der Detektorkammer angebracht. Sie sind aus einem Plastikmaterial, das vorzugsweise mit einer starken Schwarzeinfärbung gewählt wird, damit das Infiltrieren von Lichtstrahlen von aussen soweit wie möglich absorbiert wird. Die sechs Innenelemente der Detektorkammer bestehen aus zwei äusseren Ringplatten 5 und 6 mit gleichem Innen- und Aussendurchmesser und weisen jeweils drei hervorstehende Abstandsfüsse 7 auf, die in 120 Abstand zueinander angeordnet sind. Die Wandelemente der Detektorkammer weisen ausserdem zwei ringförmige Platten 8 und 9 mit gleichen Abmessungen auf, die jeweils zusammen mit einem zylindrischen Wandelement 10 und mit Aufnahmeelementen 11 für die Füsse 7 gegossen werden. Diese Aufnahmeelemente bestehen sowohl auf der Aussen- als auch auf der Innenfläche jeder Ringplatte 8 und 9, wobei die innen angeordneten Elemente dazu bestimmt sind, die Abstandsfüsse ähnlich den Füssen 7 aufzunehmen, die jedoch mit dem letzten Bauteil der Detektorkammer fest verbunden sind. Letzteres Element ist ein Ringstück 12, das eine zylindrische Wand 13 aufweist, die mit einer dünnen Aussenverbindung 14 fest verbunden ist, die auf dem halbenchamber, i.e. in the course of the light beam of the lamp. In the case of the device shown in the drawing, these contradicting ones are found Being able to reconcile demands. The detector chamber consists of six interconnected wall elements. It comprises an outer part 1 which can be deep-drawn from metal. This outer part includes a lateral, cylindrical wall that is approximately in the middle of their height has four elongated openings 2, which each extend slightly below 90 after an arc of a circle. Likewise, the bottom of the outer shell 1 is connected to six circular openings 3, which are distributed around a central opening 4. All of these openings have approximately the same diameter and the total area of the openings 3 and 4 of the bottom is approximately equal to the total area of the circular arc-shaped openings 2. Inside the outer shell 1 between the bottom and the lower edge of the openings 2 are further elements of the Detector chamber attached. They are made of a plastic material that is preferably chosen with a strong black color so that the Infiltrating light rays from the outside is absorbed as much as possible. The six inner elements of the detector chamber consist of two outer ones Ring plates 5 and 6 with the same inner and outer diameter and each have three protruding spacer feet 7 that are 120 apart from one another are arranged. The wall elements of the detector chamber also have two annular plates 8 and 9 with the same dimensions, each of which is cast together with a cylindrical wall element 10 and with receiving elements 11 for the feet 7. These receiving elements exist on both the outer and the inner surface of each ring plate 8 and 9, the elements arranged on the inside being intended for this purpose are to accommodate the spacer feet similar to the feet 7, but which are firmly connected to the last component of the detector chamber. The latter Element is a ring piece 12, which has a cylindrical wall 13, which is firmly connected to a thin external connection 14, which is on the half

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Weg zwischen den beiden Kanten der Wand 13 angeordnet ist. Dieses Verbindungsstück 14 weist Abstandsfüsse 15 auf, die sich in Axialrichtung erstrecken und die sich in das Innere der Elemente der zylindrischen Wand 10 der Platten 8 und 9 erstrecken. Schliesslich weist das Ringstück 12 noch drei Rohrelemente 16, 17, 18 auf, die sich radial auf der Höhe des Verbindungsstücks 14 erstrecken und im Inneren der zylindrischen Wand 13 hervorstehen. Diese Rohrelemente haben verschiedene Durchmesser. Das Element 16 hat beispielsweise eine Innenöffnung in der Grössenordnung von 3mm, während das Element 17, das zum Element 16 diametral entgegengesetzt liegt, eine Innenöffnung in der Grössenordnung von 10 mm aufweist. Das dritte Element ist in einem Winkel von ungefähr 135 bezüglich des Elementes 16 ausgerichtet und hat einen Durchmesser zwischen dem. des Elements 16 und dem des Elements 17.Way between the two edges of the wall 13 is arranged. This connector 14 has spacer feet 15 which extend in the axial direction and which extend into the interior of the elements of the cylindrical wall 10 of the plates 8 and 9 extend. Finally, the ring piece 12 still has three tubular elements 16, 17, 18, which are located radially at the level of the connector 14 extend and protrude inside the cylindrical wall 13. These pipe elements have different diameters. The element 16 has, for example, an inner opening in the order of 3 mm, while the element 17, which is diametrically opposed to the element 16 has an inner opening on the order of 10 mm. The third element is at an angle of about 135 with respect to each other of the element 16 aligned and has a diameter between the. of Element 16 and that of element 17.

Um die Beschreibung der Wandelemente der Detektorkammer abzuschliessen, wird darauf hingewiesen, dass diese Elemente von einer gewissen Zahl von Metallstangen 19 zusammengestellt sind, die beispielsweise sechs an der Zahl sein können, und die durch öffnungen verlaufen, die in der Nähe der Peripherie der beiden Aussenringplatten 5 und 6 angebracht sind, welche dank der Abstandsfüsse 7 und 15 alle Elemente der Wand aus Plastikmaterial fest miteinander verbinden. Man kann beispielsweise der Ringplatte 6 einen etwas grösseren Durchmesser geben als den der Platte 5, so dass der von den Stangen 19 zusammengehaltene Block von einer leichten Ausschulterung getragen werden kann, die in der Umhüllung 1 auf der Höhe der öffnungen 2 gebildet wird. Die Befestigungsstücke 20 auf der Ringplatte 6 erlauben es- dank der Radialbohrungen, die sie aufweisen, dass der Block mit der äusseren Hülle 1 mittels Bolzen oder Schrauben verbunden wird, die die Wand der äusseren Hülle zwischen den öffnungen 2 durchqueren. ' Die untere Ringplatte 8 trägt an ihrem Ende bzw. an einem Zapfen 21 eine . Glühlampe 22, die über die Umhüllung 1 durch die öffnung 4 des Bodens ιTo conclude the description of the wall elements of the detector chamber, it should be noted that these elements are composed of a certain number of metal bars 19, for example six the number may be, and which run through openings that are close by the periphery of the two outer ring plates 5 and 6 are attached, which thanks to the spacer feet 7 and 15, firmly connect all the elements of the wall made of plastic material to one another. For example, you can use the ring plate 6 give a slightly larger diameter than that of the plate 5, so that the block held together by the rods 19 of a light Shoulder can be worn, which is formed in the envelope 1 at the level of the openings 2. The fastening pieces 20 on the ring plate 6, thanks to the radial bores they have, allow the block is connected to the outer shell 1 by means of bolts or screws, which traverse the wall of the outer shell between the openings 2. ' The lower ring plate 8 carries at its end or on a pin 21 a. Incandescent lamp 22, which ι via the envelope 1 through the opening 4 of the bottom

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hervorstehen wird. Der obere Teil der Umhüllung wird von den Steuers ehalt kreisen belegt, die das Auslösen eines Alarmes sicherstellen und beispielsweise das Auslösen der Lampe 22 zum Zeitpunkt des Abfühlens des Vorhandenseins von Rauch im Inneren der Detektorkammer. Diese .Steuerschaltkreise sind mit den Stangen 19 verbunden, die wiederum mit den wesentlichen Elementen der Detektorkammer verbunden sind, wobei letztere durch eine Lampe und durch eine Photozelle gebildet werden, beispielsweise einen photoempfindlichen Widerstand, die nicht in der Zeichnung dargestellt sind, jedoch im Inneren der Kammer montiert sind, wie unten beschrieben.will stick out. The upper part of the envelope will revolve around the tax revenue occupied, which ensure the triggering of an alarm and, for example the triggering of the lamp 22 at the time of sensing the presence of smoke inside the detector chamber. These .control circuits are connected to the rods 19, which in turn are connected to the essential elements of the detector chamber, the latter through a lamp and a photocell, for example a photosensitive resistor, which are not shown in the drawing, however, mounted inside the chamber as described below.

Die Detektorlampe wird im Inneren des Rohrelementes 16 und vorzugsweise in der Nähe des äusseren Endes dieses Elementes angebracht, d.h. in der Nähe der Wand der Umhüllung 1. Sie wird also ein im wesentlichen zylindrisches Lichtbündel abgeben, das von einem Ende zum anderen die Detektorkammer durchquert und in das Innere des Rohrelementes 17 hineinreicht. Dieses Element 17 ist dazu bestimmt, eine so vollständig wie möglich erfolgende Absorption der Lichtstrahlen der Lampe zu bewirken. Es gibt also !einerlei Reflexion auf den Innenflächen der Wand 13 oder auf den Platten 8 und 9. Auf der anderen Seite bemerkt mann, dass dank der Wandelemente 10 und der äusseren Umhüllung 1 keinerlei Lichtstrahl von aussen her durch Reflexion in das Innere des Volumens innerhalb der Wände 13, 8 und 9 eindringen kann. Wenn kein Diffusionszentrum im Inneren dieses Volumens vorhanden ist, wird der photoempfindliche Widerstand am Ende des Rohrelementjs 18 nicht beeinflusst. Es reicht also aus, den Schaltkreis des Rohrdetektors [ nach der Beschreibung mit den Auslöseelementen des Alarms in der Weise zu verbinden, dass bei Nicht auffangen von Licht durch die Abfühlzelle der Alarm nicht ausgelöst wird.The detector lamp is mounted inside the tubular element 16 and preferably in the vicinity of the outer end of this element, ie in the vicinity of the wall of the envelope 1 extends into the interior of the tubular element 17. This element 17 is intended to cause the light rays of the lamp to be absorbed as completely as possible. So there is one kind of reflection on the inner surfaces of the wall 13 or on the plates 8 and 9. On the other hand, one notices that thanks to the wall elements 10 and the outer casing 1, no light beam from the outside due to reflection into the interior of the volume within the walls 13, 8 and 9 can penetrate. If there is no diffusion center inside this volume, the photosensitive resistance at the end of the tubular element 18 is not affected. It is therefore sufficient to connect the circuit of the pipe detector [ as described with the triggering elements of the alarm in such a way that the alarm is not triggered if the sensor cell does not pick up light.

Die beschriebene Detektor kammer bildet jedoch eine weitgehend offene Passage für den Rauch, der sich in dem Raum entwickelt, in dem der Detektor liegt. Dieser Rauch kann nämlich durch die Öffnungen 3 und 4 desThe detector chamber described, however, forms a largely open one Passage for the smoke that develops in the room in which the detector is located. This smoke can namely through the openings 3 and 4 of the

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Bodens der äusseren Umhüllung eindringen, durch die Öffnung der Ringplatte 5 und dann durch die Wände 13 und 10 hindurchdringen, was es ermöglicht, dass er direkt in den Verlauf des Lichtbündels der elektrischen Detektorlampe reicht. Die Kammer ist ebenfalls an ihrem anderen Ende offen, und zwar dank des Durchlasses zwischen den Wänden 10 und 13 an den Teilen 9 und 12, dank der Zentralöffnung des Ringes 6 und der Öffnungen Wenn man darauf achtet, den Durchmessern der zylindrischen Wände 10 und 13 solche Werte zu geben, dass ihr Verhältnis in der Nähe von 1:4 ist, d.h. der V""*?, dann sind die Querschnitte des Durchlasses im Zentrum der Kammer am Eingang und am Ausgang im wesentlichen gleich. Man vermeidet also jede Expansion oder Kontraktion nach dem Eintreten, die ge-Penetrate the bottom of the outer envelope through the opening in the ring plate 5 and then penetrate through the walls 13 and 10, which allows it to be directly in the path of the light beam of the electric Detector lamp is enough. The chamber is also open at its other end, thanks to the passage between the walls 10 and 13 on the Parts 9 and 12, thanks to the central opening of the ring 6 and the openings If one takes care to give the diameters of the cylindrical walls 10 and 13 such values that their ratio is close to 1: 4, i.e. the V "" *? then the cross-sections of the passage are in the center the chamber at the entrance and at the exit essentially the same. So one avoids any expansion or contraction after entering, which

W
eignet wären, in beträchtlicher eise die Luftzirkulation in der Kammer zu beeinträchtigen. Im Gegensatz dazu entsteht dank der beschriebenen Anordnung und auch dank der Abmessungen der Detektorkammer eine ständige Luftzirkulation durch die Kammer über den beschriebenen Weg. Das Aufheizen der Lampe im Rohr 16 aktiviert noch diesen Umlauf.W.
would be apt to significantly impair the air circulation in the chamber. In contrast to this, thanks to the arrangement described and also thanks to the dimensions of the detector chamber, there is constant air circulation through the chamber via the path described. The heating of the lamp in the tube 16 still activates this cycle.

Schliesslich sichert ein weiteres Element ein zuverlässiges Funktionieren des beschriebenen Rauchdetektors: es ist die Tatsache, dass die Achse des Rohrelements 18 nach einem Winkel zwischen 90 und 180 bezüglich der Achse des Rohrelements 16 orientiert ist. Während bei üblichen Detektorkammern die Achse des Detektororgans senkrecht zur Achse des Lichtstrahls in der Kammer ist, hat man festgestellt, dass man eine beträchtliche Verbesserung der Detektorkapazität durch die gewählte Anordnung erhält. Die Dispersion des Lichtes auf den Rauchpartikeln· und die Reflexion in Richtung der Detektorzelle sind bedeutend wirksamer bei dem gewählten Winkel (ungefähr 135°) als bei dem üblicherweise verwendeten Winkel von 90°.Finally, another element ensures reliable functioning of the smoke detector described: it is the fact that the axis of the tubular element 18 is at an angle between 90 and 180 with respect to the Axis of the tubular element 16 is oriented. Whereas in conventional detector chambers the axis of the detector element is perpendicular to the axis of the light beam is in the chamber, it has been found that a considerable improvement in detector capacity is obtained by the arrangement chosen. The dispersion of the light on the smoke particles and the reflection in the direction of the detector cell are significantly more effective with the selected one Angle (approximately 135 °) than the commonly used 90 ° angle.

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Claims

1.1 Smoke detector with a detector chamber that is a light source

and a photosensitive member that receives the light from the light source picks up when it is diffused by smoke particles in the chamber, characterized in that the latter consists of an assembly consists of wall elements which are arranged in a zigzag between an entrance and an exit opening, and which give the smoke a continuous, Offer an approximately constant path in the cross-section.

2. Detector according to claim 1, characterized in that the central part of the chamber is formed from an annular piece which is a cylindrical Wall element and a connecting piece of a planar type, which extends outside of said wall and consists of two ring plates, which are each provided on their periphery with a cylindrical wall element, these annular plates on both sides of the annular Piece are arranged and wherein the diameter of the cylindrical wall of the annular plates is larger than that of the cylindrical wall of the Ring piece.

3. Detector according to claim 1, characterized in that the diameter ratio of the cylindrical walls of the annular plates to the ring piece is close to 1: 4.

4. Detector according to claim 2, characterized in that the three pieces forming the central wall of the chamber are inside an outer one cylindrical envelope and spaced from each other in such a way that the two ends of the cylindrical wall; of the ring piece are at least approximately in each case on the same plane as one end of the cylindrical wall of one of the ring plates.

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5. Detector according to claim 2, characterized in that the

said ring piece has a first tubular element which radially is aligned, and in which an electric incandescent lamp lies and a second tubular element, which is also radially at a different angle than 180 with respect to the first tubular element, said second element containing a photosensitive member.

6. Detector according to claim 5, characterized in that the

Angle between said pipe sections of a radial type between 90 and 180 °.

7. Detector according to claim 6, characterized in that the

said angle is approximately 135.

8. Detector according to claim 5, characterized in that the

said annular piece is formed with a third tubular element which is diametrically opposite to that containing the electric incandescent lamp, the diameter of said third element tubular type is greater than that of the former.

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