DE2346249A1

DE2346249A1 - Brandmelder

Info

Publication number: DE2346249A1
Application number: DE19732346249
Authority: DE
Inventors: Quinn Shumway Anderson
Original assignee: Anglo American Corp of South Africa Ltd
Current assignee: Anglo American Corp of South Africa Ltd
Priority date: 1972-09-13
Filing date: 1973-09-13
Publication date: 1974-03-21
Also published as: AU6025073A; CA1015042A; ZA726258B; DK137293B; DE2346249B2; DK137293C; FR2199150B1; FR2199150A1; GB1436405A; DE2346249C3; US3921158A; JPS4969099A

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-B MÖNCHEN

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN SteinsdorfstraSe 10

Dr. r.r. not. W. KÖRBER * ⁽⁰⁸¹¹⁾ ^⁶⁶⁸⁴ Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS X₅, Sept.

PATENTANWÄLTE

ANGLO AMERICAF CORPORATION OF SOUTH ASRIOA LIMITED Main Street

Johannesburg, Transvaal, Republic of South Africa

P at ent ärmel dung

Brandmelder

Die Erfindung betrifft !"euer- bzw. Brandmelder.

Auf vielen Arbeitsgebieten, jedoch insbesondere in Bergwerken, kommt der Möglichkeit, das Ausbrechen eines Brandes so schnell wie möglich zu melden, eine ständig zunehmende Bedeutung zu.

Zu diesem Zweck sind bereits verschiedene Bauarten von Brandmeldern entwickelt worden. Soweit bekannt, besteht jedoch bei diesen Brandmeldern die Gefahr, daß sie mit einer zu hohen Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen in der Umgebungsluft ansprechen, die nicht in einem Zusammenhang mit einem Verbrennungsvorgang stehen, so daß häufige Fehlmeldungen vorkommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen und verbesserten Brandmelder zu schaffen, bei dem der genannte Nachteil vermieden ist.

Zu einem Brandmelder nach der Erfindung gehören ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse angeordnete Lichtenergiequelle, die Lichtstrahlen durch das Gehäuse fallen läßt, eine oder mehrere öffnungen in dem Gehäuse, durch die hindurch Verbrennungsprodukte in das Gehäuse eintreten können, ein im Strahlengang der Lichtstrahlen angeordneter

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Lichtdetektor, eine Interferenzfilteranordnung, die sich zwischen der Lichtenergiequelle und dem Lichtdetektor befindet und zu dem Lichtdetektor nur Lichtstrahl en gelangen läßt, die eine vorbestimmte Wellenlänge haben, sowie eine. Einrichtung, die in Abhängigkeit von der Intensität der auf den Lichtdetektor fallenden Lichtstrahlen anspricht, um eine Warneinrichtung zu betätigen.

Gemäß der Erfindung ist die Interferenzfilteranordnung so ausgebildet, daß sie zu dem Lichtdetektor nur Lichtstrahlen gelangen läßt, deren Wellenlänge einer der charakteristischen Wellenlängen eines gewählten gasförmigen Verbrennungsproduktes entspricht.

Gemäß der Erfindung handelt es sich ferner bei dem gewählten gasförmigen Verbrennungsprodukt um Kohlendioxid, und die gewählte Wellenlänge entspricht dem 4,27-Mikron-Grundabsorptionsband.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird als Lichtenergiequelle eine Lampe mit einem Glühfaden benutzt, dem Impulse mit einer Frequenz in der Größenordnung von 17 Hz zugeführt werden.

Schließlich ist gemäß der Erfindung der Glühfaden als dünnes Band aus einer oxidierten Nickel-Chrom-Legierung ausgebildet.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsforia eines erfindungsgemäßen Brandmelders in einem verkürzten Längsschnitt.

Gemäß der Zeichnung gehört zu dem dargestellten Brandmelder ein zylindrisches Gehäuse 10, in dessen einem Ende ein erster konkaver Reflektor 12 angeordnet ist, an dessen Mittelpunkt sich eine Lampe 14 befindet. In dem

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Gehäuse ist in einem kleinen Abstand von dem ersten Reflektor 12 ein diesem zugewandter zweiter konkaver Reflektor 16 angeordnet. Die dem Mittelpunkt des ersten Reflektors 12 zugeordnete Lampe 14- befindet sich, im Brennpunkt des zweiten Reflektors 16.

Da sich alternierende Signale leichter verarbeiten lassen als nicht alternierende, ist die Lampe 14 vorzugsweise mit einem Glühfaden versehen, dem der Strom in Form von Impulsen mit einer Frequenz in der Größenordnung von 17 Hz zugeführt wird. Der Glühfaden ist vorzugsweise als dünnes Band aus einer oxidierten Mekel-Chrom-Legierung ausgebildet, da sich eine solche Legierung in vieler Hinsicht als für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet erwiesen hat. Der elektrische Widerstand dieser Legierung ist hoch, im oxidierten Zustand hat ihr Emissionsvermögen innerhalb eines breiten Spaktralbereichs einen Wert von 0,80 bis 0,90, sie verhalt sich chemisch neutral, und sie weist eine hohe Festigkeit auf.

Gemäß der Zeichnung ist ein Fenster 18, das z.B. aus Saphir oder dergleichen besteht, am Mittelpunkt des zweiten Reflektors 16 angeordnet, um die durch die beiden Reflektoren und das Gehäuse 10 abgegrenzte Kammer an dieser Stelle dicht zu verschließen.

Die von der Lampe 14- ausgesandten Lichtstrahlen 20 werden somit durch den zweiten Reflektor 16 in Richtung, auf den ersten Reflektor 12 zurückgeworfen, der die Lichtstrahlen seinerseits so reflektiert, daß sie schließlich durch das Fenster 18 fallen.

Die von dem Fenster 18 durchgelassenen Lichtstrahlen treffen auf einen Lichtdetektor 22, z.B. einen photoelektrischen Indiumantimoniddetektor. Unmittelbar vor dem

Detektor 22 ist ein Interferenzfilter 24- angeordnet, das nur Lichtstrahlen durchläßt, deren Wellenlänge einer der charakteristischen Wellenlängen eines gewählten gasförmigen Verbrennungsproduktes entspricht.

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_ Zj. —

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Interferenzfilter 24 so ausgebildet, daß es nur Lichtstrahlen durchläßt, deren Wellenlänge einer der charakteristischen Wellenlängen von Kohlendioxid, z.B. dem 4, 27-Mikron-Grundabsorptionsband.

Das Ausgangssignal des Detektors 22 wird einer elektronischen Einrichtung zugeführt, die bei jeder größeren Änderung der Stärke des von dem Detektor abgegebenen Stroms eine Warneinrichtung betätigt.

Zum Gebrauch wird der erfindungsgemäße Brandmelder z.B. in einem Bergwerk angeordnet. Treten keine Verbrennungsprodukte .^r auf , haben die von dem Filter 24 durchgelassenen Lichtstrahlen eine bestimmte Intensität, bei der die Warneinrichtung unbetätigt bleibt. Findet eine Verbrennung statt, entsteht Kohlendioxid, das durch Öffnungen 26 in die Kammer des Gehäuses 10 eintritt. Die Lichtstrahlen der Lampe 14 geben in der Kammer einen Teil ihrer Energie an das Kohlendioxid ab, so daß sich die Intensität der auf den Detektor 22 fallenden Lichtstrahlen verringert. Diese Verringerung wird durch die elektronische Einrichtung festgestellt, die daraufhin die Warneinrichtung betätigt.

Gewöhnlich würde man das Ausgangssignal des Detektors verstärken, bevor man es der elektronischen Einrichtung zuführt. Um die Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich bei einer Dämpfung des Signals ergeben, welche auf eine Verschmutzung der Reflektoren, das Vorhandensein von Staub, oder dergleichen z\xTÜßkz"o.fixbirßn sein könnte, wäre es möglich, von den Lichtstrahlen eine Probe zu nehmen, die eine andere Wellenlänge hat als die άμιροη das Filter 24 fallenden Lichtstrahlen, und diese Probe könnte benutzt werden, um den Verstärkungsgrad des Verstärkers zum Ausgleich der Dämpfung einzustellen.

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Die elektronische Einrichtung, der das Ausgangssignal des Detektors 22 zugeführt wird, kann so ausgebildet sein, daß sie mit einer gesonderten Spektralfilterwirkung arbeitet und auf Änderungen des Signals so anspricht, daß sie kein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Luft in der Kammer nur die normalerweise vorhandene Menge von Kohlendioxid enthält. Beim Auftreten eines Brandes bewirkt jedoch das Entstehen einer größeren Kohlendioxidmenge, daß am Ausgang der elektronischen Einrichtung eine Spannung erscheint.

Patentansprüche;

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Claims

PATENTANSPEÜCHE

Λ.) Brandmelder, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10), eine in dem Gehäuse angeordnete Lichtenergiequelle (14) zum Hindurchleiten von Lichtstrahlen (20) durch das ^uehäuse, eine oder mehrere Öffnungen (26) in dem Gehäuse, über die das Eintreten von Verbrennungsprodukten in das Gehäuse möglich ist, einen im Strahlengang der Lichtstrahlen angeordneten Lichtdetektor (22), ein zwischen der Licht energie quelle und dem Lichtdetektor angeordnetes Interferenzfilter, das nur Licht strahl en mit einer gewählten Wellenlänge zu dem Lichtdetektor gelangen läßt, sowie eine Einrichtung, die auf die Intensität der auf den Lichtdetektor fallenden Lichtstrahlen anspricht, um eine Warneinrichtung zu betätigen.
2. Brandmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Interferenzfilter (24) so ausgebildet ist, daß es zu dem Lichtdetektor (22) nur Lichtstrahlen (20) durchläßt, deren Wellenlänge einer der charakteristischen Wellenlängen eines gewählten gasförmigen Verbrennungsproduktes entspricht.
3. Brandmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gewählte gasförmige Verbrennungsprodukt Kohlendioxid und die gewählte Wellenlänge das 4,27-Mikron-Grundabsorptions'band ist.
4. Brandmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 3% dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtsnergiequelle eine Lampe (14) ist, die einen Glühfaden besitzt, dem ein Strom in Form von Impulsen mit einer Frequenz in der Größenordnung von 17 Hz zugeführt wird.

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5. Brandmelder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühfaden der Lampe (14) als dünnes Band aus einer oxidierten Nickel-Chrom-Legierung ausgebildet ist.

Der Patentanwalt:

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