DE2415479A1 - Ionisationsfeuermelder - Google Patents
IonisationsfeuermelderInfo
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Description
PATENTANWÄLTE Dl = T.-ICH I-WINSKY
H i\'2 JCvCKJM'-1UaER
RSIN, R PRsETSCH M ü M CHEN 21
GOTTHAR DSTR. 81
CERBERUS AG Männedorf (Schweiz)
IONISATIONSFEUERMELDER
Die Erfindung betrifft einen Ionisationsfeuermelder mit einem Öffnungen zum Lufteintritt aufweisenden Gehäuse, welches eine
Ionisationskammer mit zwei Elektroden und einer radioaktiven Quelle zur Erzeugung von Ionen umschließt, und deren Ionenstrom
sich bei Anwesenheit von Rauch und Brandaerosol ändert.
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An Ionisationsfeuermelder dieser Art werden die verschiedenartigsten,
möglichst gleichzeitig zu erfüllenden Anforderungen gestellt. So soll die Empfindlichkeit möglichst groß sein, d. h. der
Ionenstrom soll sich schon bei einer möglichst geringen Rauchoder Brandaerosolkonzentration in der Ionisationskammer relativ
stark ändern. Dies kann beispielsweise durch Wahl einer besonders niedrigen Feldstärke erreicht werden.
Da bekannte, mit Niederspannung betriebene Ionisationsfeuermelder jedoch relativ empfindlich für Luftströmungen sind, hat es sich
als notwendig erwiesen, den Lufteintritt in die Ionisationskammer durch geeignete, eine Luftströmung abbremsende oder umlenkende
Mittel zu verlangsamen. Dies hat jedoch zur Folge, dass der von der einströmenden Luft mitgeführte Staub an den Stellen, an welchen
die Luft durch die erwähnten Mittel gestaut wird, sedimentieren und sich absetzen kann. Bestimmte Zonen des Feuermeldergehäuses
verschmutzen daher relativ schnell, besonders die Umgebung der Gehäuseöffnungen, Bei bekannten Ionisationsfeuermeldern ist
daher eine häufige Reinigung des Gehäuses von abgesetztem Staub oder Schmutz notwendig. Diese ist jedoch sehr arbeitsintensiv
und teuer.
Bei der öffnung des Gehäuses zu Reinigungszwecken besteht weiter
die Gefahr, dass unbeabsichtigt gewisse empfindliche Teile berührt
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werden. Besonders bei bekannten Niederspannungs-Ionisationsfeuermeldern,
welche vorzugsweise einen Feldeffekttransistor verwenden, kann die Berührung der mit der Steuerleketrode dieses
Feldeffekttransistors verbundene Elektrode der Ionisationskammer zu einer Zerstörung des Transistors führen. Es hat sich daher als
notwendig erwiesen, den Feldeffekttransistor beim Öffnen des Gehäuses durch geeignete Maßnahmen, z.B. Schutzschalter,
vor der Zerstörung zu schützen. Derartige Maß nahmen sind jedoch aufwendig und kostspielig.
Ziel der Erfindung ist daher die Beseitigung der erwähnten Nachteile,
insbesondere die Schaffung eines Ionisationsfeuermelders, welcher einer Verschmutzung weniger ausgesetzt ist, der sich
auf einfachere Weise reinigen läßt, ohne die Gefahr einer Schädigung an Bauteilen durch Berührung mit sich zu bringen und ohne Verminderung
der Rauchempfindlichkeit oder Erhöhung der Störanfälligkeit gegen Luftströmungen.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäss durch die Merkmale erreicht, daß das Gehäuse wenigstens teilweise abnehmbar ist, daß die
Öffnungen als ringförmiger, höchstens von Haltestegen unterbrochener Schlitz ausgebildet sind, daß Mittel zur Abbremsung
und Umlenkung der durch die Öffnungen einströmenden Luft vorgesehen sind und da/i eine Elektrode als luftdurchlässiges Gitter
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ausgebildet und innerhalb des Gehäuses so angeordnet ist, dass sie die andere Elektrode vor einer Berührung schützt.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
Fig. 1 zeigt die Schnittzeichnung eines Beispiels.
Fig. 1 zeigt die Schnittzeichnung eines Beispiels.
Fig·. 2 zeigt ein weiteres Beispiel mit anderer Anordnung der Gehäuseöffnungen. <
Der in Fig. 1 dargestellte Ionisationsfeuermelder besteht aus einem Sockelteil 1 und einem Meldereinsatz 2. Der Sockel
1 besitzt seitlich eine Aussparung, welche eine Alarmanzeigelampe 3, z.B. eine Leuchtdiode, enthält.
Der Meldereinsatz 2 weist ein zylindrisches oder leicht konisches
Gehäuse 4 mit einem unteren Deckel 5 auf. Zwischen Gehäuse 4 und Deckel 5 befindet sich ein beispielsweise knapp
5 mm breiter, ringförmiger Schlitz 13 zum Eintritt der Luft in das Gehäuseinnere. An der Deckel-Innenseite ist ein beispielsweise
etwas über 10mm hoher, zylindrischer Steg 12 vorgesehen, durch den die einströmende Luft gebremst und gestaut wird,
bevor sie in vertikaler Richtung in das Innere umgelenkt wird.
Der Abstand des Steges 12 vom Gehäuse 4 kann grosser oder kleiner
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als die Breite des Schlitzes 13 sein. Er muss auch nicht konstant sein, sondern kann nach oben größer werden, wie es z.B. bei
zylinderischem Steg 12 und konischem Gehäuse 4 der Fall ist. Der Abstand kann aber auch nach oben kleiner werden, wenn z.B. der
Steg 12 eine stärkere Konizität als das Gehäuse 4 aufweist. Der Deckel 5 kann auch über das Gehäuse 4 seitlich hinausragen.
Besonders vorteilhafte Eigenschaften des gesamten LufteinlaÄ-systems
kann man z.B. mit den folgenden Bedingungen erreichen:
- Die Höhe H des Steges 12 soll mindestens doppelt so groß sein
wie die Breite B des Schlitzes 13.
- Der maximale Abstand A zwischen dem Steg 12 und dem Gehäuse soll höchstens doppelt so gro/J sein wie die Breite B des
Schlitzes 13.
- Die Tiefe T des Schlitzes 13 soll mindestens die Hälfte der Breite
B des Schlitzes 13 betragen.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel beträgt z.B. die Breite B
des Schlitzes(l3) 3mm, die Höhe H des Steges (l2)9, 5mm, der
maximale Abstand A zwischen Steg(l2)und Gehäuse(4)3, 5mm und die Tiefe T des Schlitzes (l3) 5mm.
Von Bedeutung sind jedoch nicht die absoluten Dimensionen, sondern
lediglich die auf die Breite B bezogenen relativen Werte von H, T und A gemäss den obigen Bedingungen.
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Im Gehäuseinnern ist eine Trägerplatte 6 aus Isoliermaterial angebracht,
an welcher alle weiteren Bauteile montiert sind. Eine zentrale Bohrung enthält einen Metallstempel 7, welcher eine
scheibenförmige Elektrode 8 mit einer radioaktiven Quelle 9, z.B. einem Americium 241-Präparat, trägt. An der Unterseite der
Trägerplatte 6 ist weiter eine als Drahtgitter mit zahlreichen kleinen Offnungen ausgebildete Gegenelektrode 11 angebracht, welche die
innere Elektrode 8 umgibt und vor einer Berührung schützt. Die Mittelelektrode 8 und diese Gegenelektrode 11 definieren die
Ionisationskammer 10. Oberhalb der Trägerplatte 6 kann eine bekannte elektrische Schaltung zur Auswertung der Ionenstromänderung der
Kammer 10 angebracht sein, welche eine von der AuÄenatmosphäre nahezu abgeschlossene Referenz-Ionisationskammer enthalten kann,
die in bekannter Weise in Serie mit der Ionisationskammer 10 geschaltet ist.
Zusätzlich ist es zweckmäßige um Staub vom Melderinnern oder
der Ionisationskammer 10 fernzuhalten, die Gehäuseteile 4 und 5 aus Metall auszuführen und auf ein von dem der Gitterelektrode
11 verschiedenes elektrisches Potential zu legen, oder das gesamte Gehäuse aus nichtleitendem Material auszuführen, so da
Staubpartikel sich infolge der statischen Aufladung des Materials am Gehäuse niederschlagen und nicht in die Ionisationskammer
hineingetragen werden. Der Deckel 5 des Gehäuses ist vorteilhafterweise von der Hülse 4 abnehmbar ausgebildet, um eine
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Reinigung zu erleichtern.
Durch den beschriebenen Aufbau des Ionisationsfeuermelders wird
erreicht, da/S die durch die schlitzförmige Öffnung 13 einströmende
Luft unmittelbar hinter der Öffnung durch den Steg 12 gestaut und in vertikaler Richtung umgelenkt wird, so da/3 sie tangential am
Gitter 11 entlangstreicht. In der Stauzone sedimentieren nun die relativ schweren Staubteilchen zum großen Teil, die wesentlich
leichteren Rauchpartikel jedoch kaum. Dadurch wird bewirkt, da sich in der Luft mitgeführte Staubteilchen vorzugsweise am Gehäuse
oder in der Nähe des Eintrittschlitzes 13 niederschlagen werden und nicht in die Ionisationskammer 10 eintreten, während das Eindringen
von Rauch nur wenig behindert wird. Durch Abnahme des Gehäuses von der Trägerplatte 6 oder durch Abnahme lediglich des Gehäusedeckels
5 vom Gehäuse 4 kann niedergeschlagener Staub leicht entfernt und der Feuermelder auf einfache Weise gereinigt werden.
Das Gitter 11 schützt andererseits bei abgenommenem Gehäuse 4 oder Deckel 5 die mit der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors
verbundene Mittelelektrode 8 vor einer Berührung, so daj& bei
einer Reinigung keine Gefahr der Zerstörung des Feldeffekttransistors besteht.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ionisationsfeuermelders mit den gleichen technischen Vorteilen, bei welchem
das Gehäuse 21 durch einen ringförmigen Schlitz 22 von der
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Befestigungsfläche 27 getrennt ist. Die Me#-Ionisationskammer 20
weist wiederum eine zentrale Elektrode 23 und eine als feinmaschiges Gitter ausgebildete äußere Elektrode 24 auf. Das
gesamte Gehäuse 21 ist von den übrigen Teilen abnehmbar. Als Mittel zum Stauen und Umlenken der durch den Spalt 22 in das
Innere eintretenden Luft dienen die Seitenflächen 25 eines Isolierstoff-Blocks 26. Auch in diesem Konstruktions-Beispiel wird die
einströmende Luft zunächst gestaut und umgelenkt, wobei sich mitgeführter Staub vorzugsweise an der Innenwand des Gehäuses
niederschlägt. Auch hier bewirkt die Gitterelektrode 24 einerseits eine Staubabsto/lung,ohne die Durchströmung zu behindern und
schützt andererseits die mit einem Feldeffekttransistor verbundene Mittelelektrode 23 vor einer Berührung.
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Claims (16)
1. ) Ionisationsfeuermelder mit einem Offnungen zum Lufteintritt
aufweisenden Gehäuse, welches eine Ionisationskammer mit zwei Elektroden und einer radioaktiven Quelle zur Erzeugung
von Ionen umschlie&t, und deren Ionenstrom sich bei Anwesenheit
von Rauch und Brandaerosol ändert, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse wenigstens teilweise abnehmbar
ist, daß die Öffnungen als ringförmiger, höchstens von Haltestegen unterbrochener Schlitz ausgebildet sind, da£ Mittel
zur Abbremsung und Umlenkung der durch die Öffnungen einströmenden Luft vorgesehen sind und daß eine Elektrode
als luftdurchlässiges Gitter ausgebildet und innerhalb des Gehäuses so angeordnet ist, daß sie die andere Elektrode vor
einer Berührung schützt.
2. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
da/J die andere Elektrode mit der Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors verbunden ist.
3. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
da/S das Gehäuse aus einer Hülse (4) und einem Deckel (5) besteht, wobei die Öffnungen zum Lufteintritt in
die Ionisationskammer durch den Zwischenraum (13) zwischen
Hülse und Deckel gebildet werden. - 10 -
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4. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 3X dadurch gekennzeichnet,
daÄ der Deckel (5) von der Hülse (4) abnehmbar ist.
5. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daÄ der Zwischenraum (13) zwischen Hülse (4) und Deckel (5) eine Breite von weniger als 5mm aufweist.
6. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Innenseite des Deckels (5) ein vorzugsweise zylinder is eher Steg (12) als Mittel zur Ablenkung einströmender
Luft vorgesehen ist.
7. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
da0 der Steg (12) eine Höhe von wenigstens 10mm
aufweist.
8. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse eine Haube (21) aufweist, und daß die Öffnungen zum Lufteintritt durch einen Spalt zwischen der
Haube und einem Befestigungsteil 27 gebildet werden.
9. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
da£ die Mittel zur seitlichen Ablenkung einströmender Luft durch die Seitenflächen (25) eines unmittelbar hinter
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dem Spalt (22) angeordneten Isolierstoffteiles (26) gebildet werden.
10. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die gitterförmig ausgebildete Elektrode (24) am Isolier stoff teil (26) angebracht ist.
11. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
da£ das Gehäuse an eine vom Potential der als Gitter ausgebildeten Elektrode verschiedene Spannung angeschlossen
ist.
12. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
da£ das Gehäuse aus elektrisch nicht-leitend em
Material besteht.
13. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
da# die Mittel zur Umlenkung einströmender Luft und die als Gitter ausgebildete Elektrode so angeordnet sind,
daß die einströmende Luft etwa tangential am Gitter entlang gelenkt wird.
14. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dajft die Steg-Höhe mindestens das Doppelte der Schlitzbreite beträgt.
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15. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Maximal-Abstand von Steg (12) und
Gehäuse (4) höchstens das Doppelte der Schlitzbreite,und die Schlitztiefe .mindestens die Hälfte der Schlitzbreite
beträgt.
16. Ionisationsfeuermelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass in der Hülse (4)ein Isolierstoffteil (6) lösbar angeordnet ist, an welchem die als
Gitter ausgebildete Elektrode (11) befestigt ist.
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