DE2361403A1

DE2361403A1 - Photoelektrischer rauchdetektor bzw. -melder

Info

Publication number: DE2361403A1
Application number: DE2361403A
Authority: DE
Inventors: Mamoru Kawakami
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1972-12-14
Filing date: 1973-12-10
Publication date: 1974-06-27
Also published as: DE2361403C3; JPS5545506Y2; DE2361403B2; JPS4996891U; FR2211128A5; CH563630A5; US3887815A; GB1417790A

Description

Photoelektrischer Rauchdetektor bzw, -melder

Die Erfindung betrifft einen photoelektrischen Rauchdetektor bzw. Rauchmelder.

Es sind bereits photoelektrische Rauchdetektoren bekannt, bei denen zur Gewährleistung eines geringen Stromverbrauchs eine Betätigungsschaltung mit einer Lichtquelle und eine Licht- . empfängerschaltung periodisch synchron miteinander an Spannung gelegt werden, so daß die Lichtquelle intermittierend arbeitet und die Lichtempfängerschaltung die ggf. durch Rauch gestreuten Lichtblitze empfängt. Ein Nachteil dieser bekannten Detektoren besteht darin, daß es technisch schwierig ist, die erforderliche Synchronisation zwischen der Betätigungsschaltung und der Lichtempfängerschaltung zu erreichen, weil die Zeitkonstanten der Bauteile der einen Schaltung nicht denen der Bauteile der anderen Schaltung entsprechen und weil zudem sowohl bei der Konstruktion als auch bei der Herstellung eines solchen Detektors eine beträchtliche Zeit erforderlich ist, um die nötige Synchronisation zu gewährleisten.

Zur Vermeidung der vorgenannten Schwierigkeiten ist bereits in der japanischen Patentanmeldung Nr.- 80139/1971 ein photoelektrischer Rauchdetektor vorgeschlagen worden, bei dem sowohl die

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Lichtquelle als auch die Lichtempfängerschaltung intermittierend durch das Ausgangssignal je eines eigenen Oszillators erregt werden, deren Schwingungsperioden so .gewählt sind, daß sie voneinander abweichen, wobei jedesmal dann, wenn die Lichtquelle und die Lichtempfängerschaltung nach, einer vorgegebenen Anzahl von Arbeitszyklen gleichzeitig "betätigt werden, die Peststellung auf das Vorhandensein von. Rauch durchgeführt wird, Fig, 1 der beigefügten Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus des photoelektrisehen Rauchdetektors gemäß der genannten japanischen Patentanmeldung, Bei dieser Schaltung werden die Ausgangs— schwingungen oder Rechteckimpulse eines Oszillators 1 durch, einen Impulsverstärker 2 verstärkt ₉ wobei eine Lichtquelle bzw* Lampe 3 durch das verstärkte Ausgangssignal des Verstärkers 2 angesteuert wird. Dabei flackert die Lichtquelle 3,.3O "daß dann, wenn die Lichtblitse von der Lichtquelle 3 durch Rauch gestreut werden, ein Teil der gestreuten Licht— blitze von einem Lichtempfanger 4 empfangen wird, der seinerseits das Vorhandensein von Rauch feststellt. Das Ausgangs— signal des Lichtempfängers 4 wird nach Verstärkung durch einen Verstärker 5 an eine Alarmsignalschaltung 6 angelegt, um einen Alarm auszulösen. Bei dieser Konstruktion arbeiten der Lichtempfänger und der Verstärker nicht ständig, vielmehr werden sie durch die von einem Oszillator 8 erzeugten und durch einen Verstärker 7 verstärkten Rechteckimpulse intermittierend angesteuert und betätigt. Die Alarmsignalerzeugungsfunktion dieser Vorrichtung ist nachstehend in Verbindung mit Fig. 3 näher erläutert.

In Fig. 3 ist bei 11 die Wellenform der Impuls spannung zur Erregung der Lichtquelle 3 und bei 12 die Wellenform der Impulsspannung zur Erregung und Betätigung des Lichtempfängers 4 und des Verstärkers 5 dargestellt. Zu den Zeitpunkten t.., t„, t._t t(-_f t₇ und t₁₀ fallen die Blinkzyklen der Lichtquelle 3 und die Betätigungszyklen des Lichtempfängers 4 und seiner

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zugeordneten Schaltungen zusammen, so daß zu diesen Zeitpunkten die Rauchfeststellung möglich ist. Zu den anderen Zeitpunkten sind entweder die Lichtquelle 3 oder der Licht— empfänger 4 oder beide unwirksam, so daß keine Rauchfeststellung durchgeführt wird. Selbstverständlich werden Impulse mit hoher Wiederholung.sfrequenz verwendet, so daß die Rauchfeststellung zu den vorstehend angegebenen Zeitpunkten bedeutet, daß das Auftreten von Rauch nahezu augenblicklich festgestellt werden kann und die Vorrichtung als Rauchdetektor oder Rauchmelder zufriedenstellend arbeitet..Zu den Zeitpunkten t^,, tg, tq usw. wird jedoch die Lichtquelle 3 unter Stromvergeudung betätigt. Obgleich diese bekannte Vorrichtung somit den Vorteil des erheblich verminderten Stromverbrauchs sowie vereinfachter Konstruktion und Einstellung bietet, weil dabei nicht zwei Oszillatoren miteinander synchronisiert zu werden brauchen, bestehen noch Möglichkeiten zur weiteren Reduzierung des Stromverbrauchs, da die Lichtquelle und der Lichtempfanger unter unnötigem Stromverbrauch getrennt betätigt werden, außer zu den Zeitpunkten, wenn beide gleichzeitig arbeiten. Da die durch eine derartige Lichtquelle verbrauchte Strommenge im allgemeinen ganz erheblich ins Gewicht fällt, ist eine weitere Herabsetzung des Stromverbrauchs der gesamten Vorrichtung zur Ausschaltung dieser unnötigen Betätigung der Lichtquelle wünschenswert.

Der Erfindung liegt damit die technische Aufgabe zugrunde, einen intermittierend erregten photoelektrischen Rauchdetektor bzw. -meider zu schaffen, bei dem die Notwendigkeit für einen synchronisierten Betrieb der Oszillatoren entfällt, welcher vereinfachten Aufbau und einfachere Einstellungen gewährleistet und bei dem der Stromverbrauch noch weiter herabgesetzt ist als bei der beschriebenen bekannten Rauchmeldeeinrichtung.

Diese Aufgabe wird bei einem photoelektrischen Rauchdetektor oder Rauchmelder, bestehend aus einer Lichtquelle, die durch

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das Ausgangssignal eines ersten Oszillators intermittierend angesteuert wird, und einer Lichtempfängerschaltung, die durch das Ausgangssignal eines zweiten Oszillators angesteuert und intermittierend in Betrieb gesetzt wird, um das von der Lichtquelle erzeugte, durch Rauch gestreute Licht zu empfangen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Oszillatoren unterschiedliche Schwingungsperioden besitzen und daß ein durch die Ausgangssignale der beiden Oszillatoren angesteuertes UND-Gatter zwischen den ersten Oszillator und die Lichtquelle eingeschaltet ist. Hierbei wird die Lichtquelle mithin nur dann betätigt, wenn die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Oszillators, die mit unterschiedlichen Schwingungsperioden arbeiten, gleichzeitig auftreten, wodurch jede unnötige Betätigung der Lichtquelle vermieden und damit der Stromverbrauch noch weiter herabgesetzt wird.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten photoelektrischen Rauchdetektors,

Pig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines photoelektrischen Rauchdetektors bzw. -meiders mit Merkmalen nach der Erfindung,

Pig. 3 eine graphische Darstellung von Impulswellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der bekannten Vorrichtung gemäß Pig· 1 und

Pig. 4 eine Pig. 3 ähnelnde Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Pig. 2.

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Pig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines photoelektrischen Rauchdetektors mit Merkmalen nach der Erfindung, "bei dem die vorher genannten Nachteile des Stands der Technik vermieden werden. In Mg. 2 sind die den Teilen von Pig« 1 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern "bezeichnet. Bei 9 ist ein UND-Gatter dargestellt, an dessen Eingang die Ausgangssignale der Impulsverstärker 2 und 7 angelegt werden. Die Buchstaben A und B bezeichnen jeweils eine Lichtquellen-Betätigungssehaltung sowie eine Lichtempfängerschaltung des Rauchdetektors. Die Schaltung A weist den ersten Oszillator 1, den Impulsverstärker 2 zur Verstärkung des Ausgangssignals des ersten Oszillators 1 sowie eine durch das Ausgangssignal des Impulsverstärkers 2 intermittierend betätigte Lichtquelle 3 auf, die beispielsweise aus einer lichtemittierenden Diode oder einer Lampe besteht. Die Lichtempfängerschaltung B umfaßt den Lichtempfanger 4 mit einem photoelektrischen V/andler= element,

/etwa einer Photozelle oder einem Phototransistor, zum Empfangen der von der Lichtquelle 3 ausgesandten und ggf* durch Rauch gestreuten Lichtblitze, einen Verstärker 5 zur Verstärkung des Ausgangssignals des Lichtempfängers 4„ eine auf das Ausgangssignal des Verstärkers 5 ansprechende Alarmsignalschaltung 6 zur Erzeugung eines Rauchmeßsignals sowie einen zweiten Oszillator 8 und einen Impulsverstärker 7 zum periodischen und intermittierenden Erregen der Bauteile 4 bis 6_e Die Schwingungsperioden der beiden Oszillatoren 1 und 2 sind so gewählt, daß sie voneinander abweichen, und beide Oszillatoren bestehen z.B. aus einem Sperroszillator oder einem astabilen Multivibrator. Gemäß Pig. 4 erzeugt der Oszillator 1 beispielsweise einen Ausgangsimpuls 11 mit einer Einschaltzeit t und einer Abschaltzeit (t ^ = 4 t )„ während der Oszillator 8 einen Ausgangsimpuls mit einer EinsGhaltzeit T und einer Abschaltzeit T_of_f (^T _on ^{= T}off ⁼ ^»5 ^_0n) erzeugt.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Pig, anhand von Pig. 4 erläutert. -Die Oszillatoren * und 8 schwin-

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gen unabhängig voneinander auf verschiedenen Frequenzen, so daß der Oszillator 1 Impulse 11 schmälerer Zeitbreite und der Oszillator 8 Impulse 12 einer größeren Zeitbreite erzeugt. Die Impulse 11 und 12 werden jeweils durch die Verstärker 2 bzw. 7 verstärkt, worauf die Impulse 12 unmittelbar an den Lichtempfänger 4 und den Verstärker 5 angelegt " werden, um diese während einer der Zeitbreite jedes Impulses 12 entsprechenden Zeitspanne zu betätigen. Andererseits empfängt die Lichtquelle 3 die Ausgangssignale der Oszillatoren 1 und 8 über das UND-Gatter 9, so daß die Lichtquelle 3 nur zu den Zeitpunkten t. , tp, t. , tp-, t™ und t_iQ aufblinkt. Da der Lichtempfangsteil zu diesen Zeitpunkten unveränderbar arbeitet, wird die Rauchfeststellung unveränderbar jedesmal dann durchgeführt, wenn die Lichtquelle 3 aufblinkt. Bei der bekannten Vorrichtung blinkt dagegen die Lichtquelle 3$ wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, zu den Zeitpunkten t^, tg, tg, tq usw. auf, wenn der Lietitempfängerabschnitt unwirksam ist, so daß diese Lichtblitze unnötig ausgesandt werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dieses unnötige Aufblinken der Lichtquelle vermieden, wodurch eine längere Betriebsiebensdauer der Lichtquelle und eine weitere Verminderung des Stromverbrauchs gewährleistet werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor^ daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur die Notwendigkeit für eine Synchronisierung der effektiven Betätigungszeiten der Lichtquellen-Betätigungsschaltung und der Lichtempfängersohal™ tung vermieden wird, wodurch auch Arbeitszeit und spezielle Teile für die Einstellung der Vorrichtung entfallen, sondern auch der Stromverbrauch infolge der Vermeidung jeder unnötigen Betätigung der Lichtquelle auf ein Mindestmaß gesenkt wird«

Zusammenfassend wird mit der Erfindung somit ein photoelektrischer Rauchdetektor bzw. -meider geschaffen, bestehend aus

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einer Lichtquelle, die durch das Ausgangssignal eines ersten Oszillators intermittierend zum Blinken angesteuert wird, und einer Lichtempfängerschaltung, die durch das Ausgangssignal eines zweiten Oszillators intermittierend angesteuert und betätigt wird, wobei die Schv/ingungsperioden der beiden Oszillatoren voneinander verschieden sind und die Ausgangssignale' der beiden Oszillatoren über ein UND-Gatter an die Lichtquelle angelegt werden, so daß die Lichtempfängerschaltung in Betrieb gesetzt wird, wenn die Lichtquelle einen Lichtstrahl aussendet.

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Claims

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Patentansprüche

Λ.j Photoelektrischer Rauchdetektor oder Rauchmelder, be^v stehend aus einer Lichtquelle, die durch das Ausgangssignal eines ersten Oszillators intermittierend angesteuert wird, und einer Lichtempfängerschaltung, die durch das Ausgangssignal eines zweiten Oszillators angesteuert und intermittierend in Betrieb gesetzt wir::, um das von der Lichtquelle erzeugte, durch Rauch gestreute Licht zu empfangen, dadurch gekennzeichnet , daß die "beiden Oszillatoren (i, 8) unterschiedliche Scliwxngungsperioden besitzen und daß ein durch die Ausgangssignale der beiden Oszillatoren angesteuertes UND-Gatter (9) zwischen den ersten Oszillator (1) und die Lichtquelle (3) eingeschaltet ist*
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e.n η zeichnet , daß die Schwingungsperiode des ersten Oszillators (1) kurzer ist als diejenige des zweiten Oszillators (8).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Impulsbreite des zweiten Oszillators (8) größer gewählt ist als diejenige des ersten Oszillators (1).

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