DE2515367C3

DE2515367C3 - Fotoelektrischer Rauchdetektor

Info

Publication number: DE2515367C3
Application number: DE2515367A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Kawasaki Kajii (Japan)
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1974-04-17
Filing date: 1975-04-09
Publication date: 1980-11-13
Also published as: FR2267804A1; FR2267804B1; AU8021775A; JPS50134172A; DE2515367B2; US3992102A; NO751246L; GB1501698A; SE7504386L; CA1028758A; SE396251B; DE2515367A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen fotoelektrischen Rauchdetektor, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dargestellten Gattung.

Ein nach der DE-AS 11 14 477 bekanntes Aerosolmeßgerät sieht für den Lichtempfänger in bezug auf ein streng paralleles Primärlichtbündel eine Anordnung vor, bei welcher ein aus dem genannten Primärlichtbündel abgelenktes Streulichtbündel im Winkelbereich von Γ bis 12° erfaßt wird. Die Lichtstrahlen dringen dabei von außen durch Schaugläser des Gehäuses, von denen das eingangsseitige an sich bereits eine Streuung des einfallenden Lichtes bedingen kann. Um diese Streuung zu vermeiden, findet das Abschirmblech in der Form Verwendung, daß es die an dem genannten Schauglas gebeugten Lichtstrahlen im Hinblick auf den Lichtempfänger abschirmt. Der Primärlichtstrahl wird von diesem Abschirmblech jedoch nicht getroffen, weil sonst an der Kante des Abschirmbleches eine Lichtbeugung eintreten würde, welche jedoch lediglich durch Aerosole ausgelöst werden soll.

Für einen Rauchdetektor der einleitend beschriebenen Art muß in Betracht gezogen werden, daß bereits sehr geringe Rauchkonzentrationen im Gasvolumen des Gehäuses erfaßt werden müssen. Deshalb hat man auch bereits bei Rauchdetektoren die Empfindlichkeit einstellbar gemacht, indem die Spannung des Stromkreises der Lichtquelle verändert wird. Eine derartige Einstellbarkeit, wie sie sich beispielsweise aus der US-PS 3185 975 ergibt, erfordert indes eine sehr große

ίο Geschicklichkeit, so daß auch hiermit die Aufgabe einer einfachen und sehr genauen Einstellung noch nicht gelöst ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen fotoelektrischen Rauchdetektor der einleitend beschriebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß seine Empfindlichkeit und das Signal-Verhältnis durch einen einzigen Einstellvorgang verändert werden können, wobei der Einstellvorgang selbst leicht und zuverlässig zu bewirken ist.

Diese Aufgabenstellung wird durch den im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 gemachten Vorschlag gelöst, der seinerseits mit den Vorschlägen der Unteransprüche 2 bis 4 in vorteilhafter Weise weiterentwickelt wird.

Somit sieht die Erfindung ausdrücklich die Anordnung der Einstellschraube im Primärlichtstrahl vor. Man kann damit vor allem Herstellungstoleranzen bei der Bearbeitung des Abschirmbleches bzw. beim Einbau von Lichtempfänger und Lichtquelle derart ausgleichen, daß kein direktes Licht auf den Lichtempfänger fallen kann. Weiterhin läßt sich auch noch das von den Gehäusewandungen reflektierte Licht im gewissen Umfang durch Einstellung der Einstellschraube ausgleichen. Sie erlaubt nicht nur die Einstellung des von der oberen Kante des Abschirmblechs gebeugten Lichtes, sondern gestattet darüber hinaus auch noch im gewissen Umfang eine Beaufschlagung des Lichtempfängers mit direktem Licht, so daß sich insgesamt das Signal-Rauschverhältnis des Rauchdetektors auf einen für dessen Einsatz in der Praxis geeigneten Wert justieren läßt.

Zur weiteren Veranschauüchung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen photoelektrischen Rauchdetektor,

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Detektor gemäß F i g. 1 entsprechend der Schnittlinie H-Il,

Fig.3 einen Querschnitt durch jine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung,

■>o F i g. 4 einen Querschnitt durch die abgewandelte Ausführungsform der Erfindung entlang der Schnittlinie IV-IV,

Fig. 5 und 6 seitliche Ansichten der unteren Enden der Einstellschrauben mit unterschiedlichen Konstruktionsmerkmalen für die Aufnahme eines Einstellwerkzeugesund

F i g. 7 und 8 stirnseitige Ansichten der unteren Enden abgewandelter Ausführungsformen der Einstellschraube.

Eine vorzugsweise Ausführungsform des photoelektrischen Rauchdetektors zeigen die Fig. 1 und 2; in einem zylindrischen Gehäuse 1 befindet sich eine Lichtquelle 2 und ein Lichtempfänger 3, deren optische Achsen sich unter einem bestimmten Winkel schneiden.

M Zwischen der Lichtquelle 2 und dem Lichtempfänger 3 ist im Gehäuse ein Abschirmblech 4 derart angeordnet, daß von der Lichtquelle kein direktes Licht auf den Lichtempfänger fällt; in Nähe des Innenrandes des in

Form einer Platte ausgeführten Abschirmbleches 4 befindet sich die Einstellschraube 5 für die Einstellung in senkrechter Richtung. Somit bildet ein Bereich oberhalb einer die Lichtquelle 2, den Innenrand des Abschirmbleches 4 und den Lichtempfänger 3 verbindenden Linie einen Empfangsbereich A; der in diesen Empfangsbereich gelangende Rauch wird durcn die Veränderung der vom Lichtempfänger empfangenen Lichtmenge festgestellt, die sich durch Reflektion des Lichtes der Lichtquelle am Rauch ergibt, so daß ein elektrisches i" Signal erzeugt wird.

Beim vorstehend beschriebenen fotoelektrischen Rauchdetektor dient das Abschirmblech 4 der Verhinderung eines direkten Lichteinfalls von der Lichtquelle 2 auf den Lichtempfänger 3, wenn in den Empfangsbereich A kein Rauch gelangt Als Folge der Toleranzen der Herstellung und der Bearbeitung der einzelnen Teile ist es jedoch ausgeschlossen, jeglichen direkten Lichteinfall auf den Lichtempfänger auszuschalten, so daß eine geringe Menge an Streulicht verbleibt. Auch ist es ausgeschlossen, die Wandungsflächen und dergleichen im Empfangsbereich als vollkommen schwarze Körper zu gestalten, so daß auch eine geringe Lichtmenge von den Wänden und dergleichen reflektiert wird. Unter Vernachlässigung dieser Lichtreflektionen hat nur eine geringe Änderung in der Lage des Abschirmbleches 4 einen großen Einfluß auf die Empfangscharakteristik oder Empfindlichkeit des Detektors gegenüber Rauch zur Folge. Es ist deshalb von Vorteil, wenn Mittel vorhanden sind, um den Empfangs- JO fehler durch geringe Veränderungen in der Lage des Abschirmbleches 4 infolge dessen ungenauer Montage oder Herstellung auszugleichen.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß eine Einstellschraube 5 vorgesehen. Die Einstellschraube 5 hat, wie -i⁵ man F i g. 2 entnehmen kann, oben einen Schlitz 7 für die Aufnahme eines Schraubenzithers; mittels eines Gewindeganges greift sie in das Innengewinde 6 innerhalb einer horizontalen Unterteilung des Gehäuses 1 zum Zwecke der vertikalen Bewegung ein. Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, ist die Einstellschraube 5 in Nähe des Innenrandes des Abschirmbleches 4 angeordnet; das untere Ende der Einstellschraube 5 dringt in den Empfangsbereich A mit einer beabsichtigten Länge ein. Somit ermöglicht die Einstellschraube eine Feineinstellung der Lage der Innenwand des Abschirmbleches 4, wodurch es möglich ist, die in den Bereich A\ projizierte Lichtmenge hinter der Einstellschraube einzustellen und auch die vom Lichtempfänger 3 aus dem Bereich A2 empfangene Lichtmenge einzustellen, ohne die Stellung des Abschirmbleches 4 zu verändern. Wenn auf diese Weise gemäß der vorliegenden Erfindung die Einstellschraube 5 mittels eines nicht dargestellten Schraubenziehers verstellt wird, kann man die Menge des Streulichtes, welches bei Abwesenheit von Rauch auf ^r>r> den Lichtempfänger auftrifft, und mithin die Fremdspannung des mit dem elektrischen Lichtempfänger verbundenen Stromkreises einstellen, indem die in den hinteren Bereich A\ gelangende Lichtmenge eingestellt wird, und indem zur Einstellung der vom Rauch reflektierten und auf den I ·<.' ■ ripfänger auf treffenden Lichtmenge das Licht des Bereiches A₂ eingestellt wird, womit die Empfindlichkeit und das Signalverhältnis (3//V-Verhältnis des Detektors in Beziehung zueinander eingestellt werden. Wie sich aus F i g. 2 ergibt, ist ein ·'> entfernbarer Deckel am unteren Teil des Gehäuses 1 mit einem ringförmigen Spalt vorgesehen, um den Bereich A gegenüber äußerem Licht abzuschirmen, und

⁴⁰

45 um eine Einlaßöffnung ^für den Rauch zu bilden.

Zweckmäßig wird die Einstellschraube in ihrer eingestellten Position verriegelt und gegenüber Feuchtigkeit mit einem Dichtungsmittel 8, wie beispielsweise einem Silikon-Elastomer am oberen Ende der Einstellschraube 5 gemäß Fig.2 verschlossen. Hierdurch wird eine unbeabsichtigte Drehung der Einstellschraube während der Montage des Detektors beispielsweise an einer Decke vermieden. Auch wird von der Decke abtropfendes Wasser oder ein Beschlagen infolge der Feuchtigkeit der Umgebungsluft von einer Einwirkung auf die Einstellschraube ferngehalten, so daß eine Funktionsstörung des Detektors v/irkungsvoll verhindert wird.

Bei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist an Stelle des plattenförmigen Abschirmbleches 4 eine im Querschnitt sektorförmige Lichtabschirmwand 4 vorgesehen. In diesem Falle ist das untere Ende der Einstellschraube 5 mit einem Schlitz oder einer Öffnung 7 für einen Schraubenzieher ausgeführt. Die Konstruktion der anderen Teile ist die gleiche wie bei der vorherigen Ausführungsform. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird von der Lichtabschirmwand 4 ein Bereich B abgeschirmt, der im Querschnitt ebenfalls sektorförmig ist und ein direktes Einstrahlen des Lichtes der Lichtquelle 2 auf den Lichtempfänger 3 verhindert, wenn im Empfangsbereich A kein Rauch vorhanden ist. Die Lichtabschirmwand 4 kann auch ein fester Block sein, dessen Volumen den Bereich Bausfüllt.

Bei der vorstehenden Ausführungsform befindet sich die Einstellschraube 5 in Nähe des Scheitels der Lichtabschirmwand 4'; ihr unteres Ende dringt in den Empfangsbereich A in gewünschtem Ausmaß ein, um eine Feineinstellung der Lage der Lichtabschirmwand 4 zu gewährleisten. Wenn eine Neueinstellung des Detektors notwendig ist, muß das Dichtungsmittel 8 vom oberen Ende der Einstellschraube entfernt werden. Da jedoch, wie ausgeführt wurde, auch das untere Ende der Einstellschraube mit einem Schlitz T versehen ist, kann man lediglich durch Entfernung des Deckels 9 das Dichtungsmittel 8 herausdrücken, indem die Einstellschraube durch Einstecken eines Schraubenziehers in den Schlitz T gedreht wird. Somit ist eine Nachstellung der Einstellschraube 5 durch Einstecken eines Schraubenziehers in den Schlitz 7 am oberen Teil der Einstellschraube 5 möglich, nachdem der Deckel 9 erneut aufgesetzt wurde. Zum Schluß der Neueinstellung wird das Dichtungsmittel wieder eingebracht.

Wenngleich der Schlitz T am unteren Ende der Einstellschraube einfach für die Ausbildung eines üblichen Schraubenziehers ausgeführt sein kann, sind Öffnungen mit quadratischem oder sechseckigem Querschnitt entsprechend den F i g. 7 und 8 bevorzugt, weil in diesem Falle das periphere Profil beim Drehen der Schraube nicht beschädigt werden kann, so daß man immer eine leichte und lineare Einstellmöglichkeit der Lichtmenge beibehält. Die Ausbildung des Schlitzes 7 ist nicht auf die Ausführungsformen gemäß den F i g. 5 bis 8 begrenzt, sondern auch elliptische, flachkreisförmige oder zwei bzw. mehr öffnungen oder auch andere Ausführungen können für die Aufnahme von Schraubenziehern, Schlüsseln oder anderen Einstellwerkzeugen dienen.

Der mit dem Lichtempfänger in Verbindung stehende Stromkreis ist an sich bekannt und wurde demgemäß nicht dargestellt. Zum Beispiel kann die Lichtquelle als Beleuchtungsdiode verwendet werden, deren Lichtin-

tensität durch einen Widerstand, der mit ihr in Serie geschaltet ist, veränderbar ist. Der Ausgang des Stromkreises ist durch Einstellung eines Schaltniveaus im Lichtempfangsstromkreis oder durch Einstellung des Ausgangsniveaus desselben einstellbar. Im allgemeinen wird der Ausgang durch Veränderung des Wertes eines Vorwiderstandes eingestellt, doch ist es nicht nur schwierig, geeignete Widerstandswerte auszuwählen, sondern auch die Einstellung ist dann nur schrittweise und nicht weich und kontinuierlich möglich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fotoelektrischer Rauchdetektor, bestehend aus einem für den Eintritt von Rauch vorgesehenen Gehäuse mit einer dafür vorgesehenen Lichtquelle sowie einem von der direkten Einstrahlung durch die Lichtquelle geschützten Lichtempfänger, und mii einem Abschirmblech im Empfangsbereich des Lichtempfängers, wobei der Lichtempfänger beim Eintritt von Rauch in seinen Empfangsbereich das vom Rauch gebeugte Licht der Lichtquelle empfängt und ein elektrisches Signal abgibt dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Kante des Abschirmblechs (4) eine Einstellschraube (5) für die Einstellung der von der Lichtquelle (2) in den Empfangsbereich abgegebene Lichtmenge und des Anteils des vom Rauch gebeugten, auf den Lichtempfänger (3) fallenden Lichtes vorgesehen ist.

2. Photoelektrischer Rauchdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (5) in eine Gewindeöffnung innerhalb des Gehäuses (1) eingeschraubt ist und am oberen Ende für die Aufnahme eines Einstellwerkzeuges ausgeführt ist, wobei eine unbeabsichtigte Verdrehung der Einstellschraube sowie der Einfluß von Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft auf die Einstellschraube durch ein die Einstellschraube (5) abschließendes Dichtungsmittel (8) vermieden ist.

3. Photoeiektrischer Rauchdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Gehäuses (1) ein entfernbarer Deckel (9) vorgesehen ist, der einen Spalt für den Eintritt von Rauch in das Gehäuse (1) zwischen ihm und dem Deckel bildet, wobei das untere Ende der Einstellschraube (5) durch Entfernung des Deckels (9) zugänglich ist, und wobei das unlere Ende der Einstellschraube (5) mit einer Öffnung zur Aufnahme eines Einstellwerkzeuges ausgeführt ist.

4. Photoelektrischer Rauchdetektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung im Innern des unteren Endes der Einstellschraube (5) derart liegt, daß bei deren Drehung eine Veränderung des Umfangsprofils des unteren Abschnittes ausgeschlossen ist.