DE2604872C3

DE2604872C3 - Ionisationsrauchdetektor

Info

Publication number: DE2604872C3
Application number: DE2604872A
Authority: DE
Inventors: Osami Tokyo Minowa
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1975-02-10
Filing date: 1976-02-07
Publication date: 1982-01-07
Also published as: GB1527011A; FR2299878A1; DE2604872B2; JPS51100581U; US4044262A; CH597658A5; DE2604872A1; JPS5552558Y2; FR2299878B1

Description

Die Erfindung betiifft einen lonisationsrauchdetektor mit einer lonisationseinrichtung, die mindestens je eine mit Abstand voneinander angeordnete Innen- und Außenelektrode sowie eine zwischen den Elektroden angeordnete radioaktive Strahlenquelle aufweist, einer elektrischen Schaltung zur Stromversorgung der lonisationseinrichtung und zur Abgabe eines elektrischen Aiisgangssignals, wenn Rauch in die lonisationseinrichtung gelangt, einem mit Raucheintrittsöffnungen versehenen Gehäuse sowie einer Isolierplatte, die die lonisationseinrichtung und die elckt.ischc Schaltung elektrisch voneinander trennt, wobei die elektrische Schaltung auf einer Seite der Isolierplatte und die lonisationseinrichtung auf der anderen Seite der Isolierplatte montiert sind.

Ein derartiger Rauchdetektor ist beispielsweise aus der DE-OS 23 32 424 bekannt. Rauchdetektor dieser Art haben den Nachteil, daß sie leicht durch die Felder elektrostatischer Aufladungen in ihrer Umgebung oder unbeabsichtigtes Erden, z. B. durch Berühren mit der Hand beeinflußt werden und dann zu Betriebsstörungen neigen. Eine solche elektrostatische Aufladung ist aber kaum zu vermeiden, weil das Gehäuse der Rauchdetcktorcn aus einem Isoliermaterial gefertigt sein muli und deshalb aus Kunststoff hergestellt wird. Kunststoffe jedoch leicht zu elektrostatischen Aufladungen neigen. Außerdem ist die elektronische Schaltung des Raiichdetcklors gegen l-'euchtigkeit und andere Korrosionsein· fliisse empfindlich und wird daher vielfach in einen Block aus Isoliermaterial eingebettet, eine Maßnahme, die einen zusätzlichen Arbcits- und Materialaufwand bei der Herstellung erfordert.

Es stellte sich daher die Aufgabe, einen lonisationsrauchdetektor zur Verfügung zu stellen, der gegen Einflüsse elektrostatischer Aufladungen zuverlässig ■> abgeschirmt und dessen elektrische bzw. elektronische Schaltung gegen korrosive Einflüsse auch ohne Einbettung in ein Isoliermaterial geschützt ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem lonisationsrauchdetektor der eingangs genannten Art

in dadurch gelöst, daß die lonisationseinrichiung eine Zwischenelektrode aufweist, zwischen der und der Außenelektrode bei Anwesenheit von Rauch ein Spannungssignal erzeugt wird, daß ferner ein metallischer Mantel im Innenraum des Gehäuses die

ti elektrische Schaltung umgibt und daß die Isolierplatte ai· ihrem Rande mit einem leitenden Elastomeren umgeben ist, das den metallischen Mantel und die Außenelektrode der lonisationseinrichtung elektrisch miteinander verbindet.

-¹D Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, des

■!·> lonisationsrauehdetektors,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht wichtiger Teile des Rauchdetektors nach F i g. I und

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht wichtiger Teile des Rauchdetektors nach Fig. I.

'»' Der lonisationsrauchdetektor (Fig. 1) besteht aus einem Gehäuse 10, in dem eine scheibenförmige Isolierplatte 12 untergebracht ist, auf deren Oberseite eine Platte Il mit einer aufgedruckten. Schaltung befestigt ist. Auf der Oberseite der Platte 11 sind die

'■· elektrischen bzw. elektronischen Bauteile des Schaltkreises des Sensors, wie Feldeffekttransistor FET, Widerstand usw. angeordnet. Die Platte 11 ist von einem metallischen Mantel 18 umgeben, der die Form eines umgekehrten zylindrischen Bechers hat. Wie noch beschrieben wird, ist der Rand de:, becherförmigen metallischen Mantels 18 an der Isolierplatte 12 mil I lilfe eines die Elektrizität leitenden Elastomers 15 und eines Halterungsrahmens 16 befestigt. Der Werkstoff des metallischen Mantels 18 kann beispielsweise Aluminium

■>^r> sein. In der Mitte der Unterseite der Isolierplatte 12 befindet sich eine Innenclektrode I. mit der eine radioaktive Strahlenquelle 6 mechanisch und elektrisch verbunden ist. An der Isolierplatte 12 ist ferner eine Zwischenelektrode 2 ingebracht, die die Strahlenquelle

"·<' 6 umgibt und eine innere Ionisationskammer 5 bildet. Die Zwischenelektrode 2 ist rohrförmig ausgebildet und durch eine Verschlußplatte verschlossen, in der an einer Stcüc gegenüber der Strahlungsquelle 6 eine Öffnung 2;/ für den Durchtritt radioaktiver Strahlen vorhanden ist.

■"·'' Die Zwischenelektrode 2 ist von einem zweiten metallischen Mantel 21 umgeben, der eine äußere Ionisationskammer 4 bildet und als Außenelektrode dient. In der Wand und der Verschlußplatte der Außenelektrode 21 sind Löcher 21 <i vorhanden, durch

^h" die Rauch in die lonisationseinrichtung eindringen kann. Fin mit der Innenwand der Außenelektrode 21 verbundenes Drahtnetz schirmt den Innenraum der lonisationseinrichtung an den Lochern 21,/ gegen äußere elektrostatische Felder ab. An dem zur

''"' Isolierplatte 12 hingerichteten FmIc tier Außenelektrode 21 (I ig. J) Sinti im Rand ücfcstigiingshohrungcn 20./. 20/) und 20c vorgesehen. Durch Drehen tier Außenelek iroile 21 können die Belesiinuniisbohninnen 20./. 20/>.

20l· mil Befesiigungsteiien 19.7, 196 und I9r in Eingriff gebracht werden, die a ■ der Unterseite des ringförmigen llalterungsrahmens 16 vorstehen. Das leitende Elastomer 15 ist ebenfalls ein Ringteil von gleicher l-'orm wie der Halterungsrahmen 16 und sitzt zwischen dein Halterungsrahmen 16 und der Isolierplatte 12. Der Halterungsrahmen 16 und das Elastomerteil 15 sind übereinander angeordnet und am Innenrand durch eine Schraube Mb (Fig. 2) an der Isolierplatte 12, am Außenrand du.ch eine Schraube 17a an dem Gehäuse 10 befestigt, das den metallischen Mantel 18 umgibt. Das in dieser Weise befestigte elektrisch leitende Elastomer 15 tragt den Außenrand des ersten metallischen Mantels 18, der damit durch das leitende Elastomer elektrisch mit der Außenelektrode 21, den Schrauben 17a und 17ö sowie den Befestigungsteilen 19a bis 19c des Halterungsrahmens 16 verbunden ist. Als leitendes Elastomer 15 kann man allgemein ein Teil verwenden, das aus einem elastischen und gummiartigen Polymeren geformt ist. in dem Kohlenstoff- oder Metallteilchen eingebettet sind. Insbesondere Silikongummi-Elastomere, die in dieser weise elektrisch leitend gemacht worden sind, sind für diesen Zweck geeignet, da sie gegen Außenluft, UV-Strahlung, Feuchtigkek usw. sehr beständig sind, in einem großen Temperaturbereich eingesetzt werden können, sich einfach formen lassen und sich unter Umwelteinflüssen nur wenig deformieren. Durch Einbetten von Kohlenstoffgranulat. Metallteilchen, mit Silber beschichteten Glaskügelchen oder dergleichen kann dem elastomeren Material die gewünschte spezifische Leitfähigkeit erteilt werden. Der Rand des metallischen Mantels 18 und der elastische Rand des Elastomeren 15 berühren sich über den ganzen Umfang, so daß eine gute elektrische Verbindung zwischen den beiden Teilen hergestellt wird.

Da ferner das Elastomertci! 15 luftdicht an dem Gehäuse 10 anliegt, kann Rauch, der in die äußere lonisierungskammcr 4 gelangt ist, nicht in die Kammer eindringen, in der sich die elektrische Schaltung befindet. Der Außenrand der Außenelektrode 21 ist von einer Abdeckung IJ um.ieben, die am unteren Teil der Außenelektrode 21 durch Schrauben befestigt ist. Die Seitenwand der Abdeckung 13 ist mit öffnungen !3./ versehen, so daß Rauch von außen in die äußere lonisierungskammer 4 eintreten kann. Der obere Teil des Gehäuses 10 wird von einem Montageteil 22 gehalten, mit dem der Rauchdetektor an einer Gebäudedecke befestigt werden kann. Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des elektrischen Schaltkreises sind mit Anschlüssen außerhalb des Gehäuses durch trennbare Verbindungselemente verbunden, die sich durch das Gehäuse 10 und den metallischen Mantel 18 erstrecken.

Wenn bei einem Brand Rauch in die äußere lonisierungskammer 4 gelangt, steigt die Spannung zwischen der Zwischenelektrode 2 und der Außenelektrode 21 auf einen Wert an, bei dem der Feldeffekt-Transistor leitend wird, su daß am Ausgang des Detektors ein elektrisches Signal erzeugt wird, das ein Warnsignal auslöst.

Die elektrische Schaltung is. von dem eisten metallischen Mantel 18 umgeben, der e.ektrisch mit der Außenelektrode 21 verbunden ist. Bei einer elektrostatischen Aufladung der Außenseite des Rauchdetektor wird die elektrische Schaltung gegen eine Beeinflussung durch das elektrostatische Feld von dem ersten metallischen Mantel 18 abgeschirmt und in ihrer Tätigkeit nicht beeinträchtigt. Die elektrische Verbindung zwischen dem ernten metallischen Mantel 18 und der Außenelektrode 21 wird durch Kontakt über den gesamten Umfang durch das ringförmige Teil 15 aus leitendem Elastomer hergestellt und ist wegen der Elastizität des leitenden Elastomers sehr zuverlässig.

Dank des leitenden Elastomers ist außerdem die Kammer, die die elektrische Schaltung enthält, luftdicht von den Ionisationskammern abgeschlossen, in die Rauch gelangen kann, so daß eine Korrosion der elektrischen Schaltung durch Rauchbesiandtcil'.- oder durch Außenluft, die Schwefeltrioxid enthäu, nicht stattfinden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. lonisaiionsrauchdetektor mit einer lonisationseinrichtung, die mindestens je eine mit Abstand voneinander angeordnete Innen- und Außenelektrode sowie eine zwischen den Elektroden angeordnete radioaktive Strahlenquelle aufweist, einer elektrischen Schaltung zur Stromversorgung der lonisationseinrichtung und zur Abgabe eines elektrischen Ausgangssignals, wenn Rauch in die lonisationseinrichtung gelangt, einem mit Raucheintrittsöffnungen versehenen Gehäuse sowie einer Isolierplatte, die die lonisationseinrichtung und die elektrische Schaltung elektrisch voneinander trennt, wobei die elektrische Schaltung auf einer Seite der Isolierplatte und die lonisationseinrichtung auf der anderen Seite der Isolierplatte montiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die lonisationseinrichtung (1, 2, 4—6, 21) eine Zwischenelektrode (2) aufweist, zwischen der und der Außenelektrode (21) bei Anwesenneit von Rauch ein Spannungssignal erzeugt wird, daß ferner ein metallischer Mantel {18} im Innenraum des Gehäuses (10) die elektrische Schaltung (11) umgibt und daß die Isolierplatte (12) an ihrem Rande mit einem leitenden Elastomeren (15) umgeben ist, das den metallischen Mantel (18) und die Außenelektrode (21) der lonisationseinrichtung elekti isch miteinander verbindet.

2. lonisationsrauchdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Innenwand der Außenelektrode (21) ein Drahtgewebe elektrisch verbunden ist, '·υ> die Raucheintrittsöffnungen
elektrisch abschirmt.