DE2857333C2 - Meldeeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meldeeinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Eine derartige Meldeeinrichtung ist Gegenstand des Patents 27 54 746. Sie ermöglicht die Überwachung der Ventilatoren elektronischer Brandmelder auf Widerstandserhöhungen in der Zentrale.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meldevorrichtung nach dem Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß bei Verwendung mehrerer Ventilatoren Bauelemente eingespart werden.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Meldeeinrichtung der eingangs genannten An durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs I angegebene Maß

nahme gelöst.

Die Meldeeinrichtung gemäß der Erfindung ist gegenüber derjenigen nach dem Hauptpatent dadurch abgewandelt, daß annähernd die halbe Anzahl aller vorgeschi-ncn Venlilaloren parallel zueinander geschaltet sein kann. Weiter ist anstelle der Widerstände, die beim Hauptpatent in Reihe mit den Ventilatoren erster Melder geschaltet sind, eine zweite Gruppe zu überwachender Ventilatoren parallel zueinander geschaltet, die in

ίο weiteren Meldern, den zweiten Meldern, angeordnet sind. Es kann so leicht eine Vielzahl von Ventilatoren in einfacher Weise überwacht werden, ohne daß für jeden Melder ein eigener Zweipol mit dem annähernden Verhalten einer Zenerdiode erforderlich wäre. Vielmehr genügt eine mit der Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Gruppe von Ventilatoren in der Zentrale eingeschaltete Schaltung, in der der genannte Zweipol vorgesehen ist.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran-Sprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen ein Ausführungsbeispiel einer Meldeeinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 ein hallenartiges Gebäude mit einem darin liegenden, auf Brände zu überwachenden Raum sowie einer Brandmeldeeinrichlung für den Raum;

Fig. 2 einen einzelnen Melder der Brandmeldeeinrichtung gemäß F i g. 1 mit zugehörigem Strömungskanal;

F i g. 3 das Schaltbild der Brandmeldeeinrichtung gem. Fig. 1.

In dem in Fig. 1 teilweise und im Schnitt dargestellten Gebäude ist ein hoher Raum R gebildet, der in seinem in F i g. 1 linken Teil als Fabrikhalle und in seinem rechten Teil als Hochregallager genutzt ist, in welch letzterem Lagerregale 11 angeordnet sind. An der Dekkenunterseite des Raumes R verteilt sind Melder M, M' angeordnet, die in noch zu beschreibender Weise jeweils einen Ventilator und einen lonisations-Brandmelder enthalten und von denen sich jeweils ein Einlaßabschnitt 19 bzw. 19' nach unten erstreckt. In dem als Fabrikhalle genutzten Teil des Raumes R sind die Einlaßabschnitte 19 von Rohren gebildet, deren untere Enden nahe dem Boden des Raumes R liegen. In dem als Hochregallager genutzten Teil des Raumes R sind hohle, senkrechte Holme von Lagerregalen 11 als Einlaßabschnitte 19' verwendet; die oberen Enden der genannten Holme sind mit dem jeweiligen Melder M' über einen Schlauchabschnitt 21 verbunden.

Der Aufbau eines Melders M (oder M) geht aus F i g. 2 näher hervor.

Entlang des Einlaßabschnitts 19 sind in dessen Wandung Eintrittsöffnungen 29 gebildet, durch die hindurch Luft mit ggf. darin enthaltenen Brandgasen zum Melder M angesaugt wird. Letzterer umfaßt ein zweiteiliges Gehäuse 37, in dessen Innerem der lonisations-Brandmelder D und ein Ventilator V angeordnet sind. Beim Ventilator V handelt es sich um einen sog. Miniatur-Ventilator. Er umfaßt ein rohrabschnittförmiges Gehäuse 39, in dem ein von der angesaugten Luft umströmter, in Fig. 2 nicht näher dargestellter Motor 521 (Fig. 3) und ein von diesem angetriebenes Lüfterrad 54 liegen. Der Innenquerschnitt des Gehäuses 39 entspricht denier jenigen des Einlaßabschnitts 19, mil dessen Achse diejenige des Ventilators V fluchtet. Die vom Ventilator V aufgenommene elektrische Leistung liegt beispielsweise zwischen 0,35 W und 4 W.

Der Ionisations-Brandmelder D ist von üblicher Bauart Sein Außendurchmesser entspricht der quer zur Strömungsrichtung der vom Ventilator V geförderten Luft gemessenen inneren Breite des Gehäuses 37, so daß zwischen seinem Außenumfang und der Gehäuseinnenseite praktisch keine Luftströmung hindurchgeht. Mit seiner in F i g. 2 unteren Rückseite ist er auf der Gehäuseinnenseite befestigt, so daß auch hier keine Luftströmung möglich ist. Zwischen der in F ι g. 2 oben liegenden Stirnseite des lonisations-Brandmelders D und der ihr benachbarten Innenseite des Gehäuses 37 ist jedoch ein Abstand belassen. Hier ist eine Klappe 67 vorgesehen, die bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der geförderten Luft nachgibt und einen Nebenströmungsweg öffnet, während bei ungestörtem Betrieb sämtliche vom Ventilator V geförderte Luft den Ionisations-Brandmelder D durchsetzt. Letzterer spricht bei einem vorgegebenen Gehalt der Luft an Brandgasen an.

Angesichts der Vielzahl zur Überwachung eines Raumes A(Fig. 1)eingesetzter lonisations-Brandmelder D mit jeweils eigenem Ventilator Vkönnte eine Überwachung aller Ventilatoren V auf ihre Funktionsfähigkeit zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit der Melder M, M'gegenüber dem Fall eines einzigen, allen Meldern gemeinsamen Ventilators schwierig erscheinen. Tatsächlich ist die Sicherheit der Brandmeldeeinrichtung gegenüber dem Fall eines einzigen vorgesehenen Ventilators jedoch erhöht, weil bei Ausfall eines einzigen Ventilators V die übrigen nicht betroffen sind und so trotzdem eine Überwachung des gesamten Raumes auf Brandgase möglich ist. Tritt ein Brand unterhalb desjenigen Melders Moder M'auf, dessen Ventilator Vausgefallen ist, so kann der Brand von den lonisations-Brandmeldern D der benachbarten Melder M oder M' erfaßt werden, wenn auch in diesem Falle die Zeit zur Erfassung etwas erhöht ist. Weiter erfolgt auch in im folgenden anhand von F i g. 3 zu beschreibender Weise eine elektrische Überwachung der Funktionsfähigkeit sämtlicher Ventilatoren V mit geringem Schaltungsaufwand.

In F i g. 3 ist an die Zentrale Z die Linie L angeschlossen, die einen ersten Speiseleiter 12, einen Verbindungsleiter 56, einen zweiten Speiseleiter 83, einen in der Zentrale Z an Masse liegenden Rückleiter 16 und einen Meldcleiter 44 umfaßt. An die Linie L sind sämtliche Melder M, M' angeschlossen. Zwischen den Speiseleitern 12,83 liegt eine Wechselspannung mit einem Effektivwert von annähernd 24 V, die von einem in der Zentrale Z vorgesehenen Spannungsrcgelgerät 85 geliefert wird, das seinerseits von einer Sekundärwicklung eines netzgespeisten Tranformators Γ gespeist ist. Weiler sind in den Speiseleiter 12 in der Zentrale Zein Strommcßglied 24 und ein im Ruhezustand geschlossener, elektronischer Schalter 26 eingeschaltet; bei unzulässig hohen Strömen im Speiseleiter 12, beispielsweise durch dessen Kurzschluß mit dem zweiten Speiseleiter 83, bewirkt das Ausgangssignal des Strommeßglieds 24 das öffnen des Schalters 26 sowie in nicht weiter dargestellter Weise die Abgabe eines Störungsmeldesignals.

Eine weitere Sekundärwicklung des Transformators T speist eine batteriegepufferte, konstant geregelle Glcichspannungsquelle 87, die eine Gleichspannung von 12 V abgibt. Ihr t:iner Ausgangsanschluß isi an Masse gelegt, während an ihren anderen Ausgangsatischluß über eine Auswerteschaltung A 11 ein Signalleiter 14 und über eine Auswerteschaltung A 12 der Meldeleiter 44 angeschlossen snd. Der Signalleiter 14 ist über ein in Durchlaßrichtung gepolte Diode 40 und einen Widerstand 42 an Masse geführt, wodurch über den Signalleiter 14 und den Widerstand 42 ein Ruhestrom fließt, der an letzterem zumindest annähernd die Gleichspannung von 12 V abfallen läßt.

Zwischen den Meldeleiter 44 und den Rückleiter 16 sind sämtliche Ionisations-Brandmelder D des zu überwachenden Raumes sowie ein Linienabschlußwiderstand 46 parallel zueinander angeschlossen, um sie in bekannter Weise mittels der Auswerteschaltung A 12

ίο auf Unterbrechung, Kurzschluß und Ansprechen eines lonisations-Brandmelders D zu überwachen. Die Ionisations-BrandmcIder D weisen bei ihrem Ansprechen einen verringerten Innenwiderstand auf, wodurch sich der Strom im Meldeleiter 44 gegenüber dem Ruhezustand erhöht. Die Auswerteschaltung A 12 umfaßt ein in den Meldeleiter 44 eingeschaltetes Strommeßglied 48, dessen Ausgangssignal eine nachgeschaltete Signalgeberschaltung 50 beaufschlagt. Die Signalgeberschaltung 50 erzeugt bei einer Verringerung des vom Strcmmeßglied 58 erfaßten Linienstromes unter einen unterhalb des Ruhewertes liegenden Schwellenwert ein Unterbrechungssignal U, beim Ansprechen eines lonisations-Brandmelders D und bei dem hierbei sich über einen oberhalb des Ruhestroms liegenden Schwellenwert hinaus erhöhenden Linienstrom ein Feuermeldesignal F und bei starkem Stromanstieg infolge eines Kurzschlusses zwischen Meldeleiter 44 und Rückleiter 16 ein Kurzschlußsignal K, wobei dann die Abgabe eines Feuermeldcsignals F verhindert wird. Die Schwellenwerte, bei

jo denen die Meldesignale U, Fund K erzeugt werden, sind zumindest in Grenzen einstellbar. Bei Erzeugung eines Fcuermeldesignals F wird, wie durch eine gestrichelte Wirkungslinie angedeulet, der Schalter 26 geöffnet, wodurch die Speisung der Ventilatoren der Meldeeinheiten

ν» M unterbrochen wird und die Ionisations-Brandmelder D mangels Zwangsluftzuführung funktionsunfähig werden.

Auswerteschaltungen nach Art der Auswertescbaltung A 12 werden in Zentralen, insbesondere Brandmel-

dezentralen, zur Überwachung zweiadriger Linien vielfach verwendet. Besonders vorteilhaft ist nun, daß auch die zur Überwachung der Ventilatoren der Meldeeinheit M vorgesehene Auswerteschaltung A 11 in gleicher Weise wie die Auswerteschaltung A 12 ausgebildet werden kann, daß sie also von handelsüblicher Art ist. Zweckmäßig sind die Auswerteschaltungen A 11, A 12 jeweils als Schallungsplatinen mit an einem Rand vorgesehenen Steckkontakten, also Steckkarten, ausgebildet, die bei Funktionsstörung leicht gegen eine neue Steck-

5» karte ausgewechselt werden können. Die Auswerteschaltung A 11 weist ebenso wie die Auswerteschaltung A 12 ein Strommeßglied 48 und eine Signalgeberschaltung 50 auf, wobei die von letzterer erzeugten Meldesignalc im Falle der Auswerteschaltung A 11 mit U', F' K' bezeichnet sind. Sie werden nämlich in gleicher Weise wie die Meldesignalc U, Fbzw. K erzeugt, haben jedoch eine andere Bedeutung als jene, worauf noch einzugehen sein wird.

Von den zu überwachenden Ventilatoren V ist annä-

bo hemd die halbe Anzahl in den Meldern M untergebracht und als eine erste Gruppe C 1 parallel zueinander zwischen den ersten Speiseleiter 12 und den Verbinduti^sleiter 56 geschaltet. Die übrigen Ventilatoren V sind in den Meldern M' untergebracht und als zweite

es Gruppe C 2 zwischen den zweiten Speiseleiter 83 und den Verbindungsleiter 56 parallel zueinander geschaltet. Die beiden Gruppen Gl, C 2 liegen somit in Reihe zwischen dem ersten Speiseleiter 12 und dem zweiten

Speiseleitcr 83. Dabei bilden sie einen Spannungsteiler, dessen Abgriff der Verbindungslcitcr 56 darstellt, so daß zwischen dem Vcrbindungsleitcr 56 und dem /weiten Speiseleiter 83 annähernd die halbe Speisespannung, also eine Wechselspannung mit einem Kffcklivwcri von annähernd 12 V herrscht. In der Zentrale Z ist /wischen den Verbindungsleiter 56 und den /weiten Speiseleitcr 83 eine Vollweg-Gleichrichterbrücke 89 geschaltet, deren negativer Ausgangsanschluß an Masse liegt, während zwischen ihren positiven Ausgangsanschluß und Masse ein Widerstand 91 eingeschaltet ist,dem ein Glättungskondensator parallel geschaltet ist. Durch die Wahl der Anzahl von Ventilatoren V in der ersten Gruppe G 1 einerseits und die Anzahl von Ventilatoren

V in der zweiten Gruppe Cl andererseits sowie erforderlichenfalls durch Verstellung der Ausgangs-Wechselspannung des Konstantspannungsreglers 85 hat man es in der Hand, die an dem Widerstand 91 abfallende Spannung zu beeinflussen. Diese Gleichspannung beträgt beim Ausführungsbeispiel bei ungestörtem Betrieb annähernd 12 V und ist so eingestellt, daß sie genau gleich groß ist wie die Spannung, die an dem über den Signallcitcr 14 gespeisten Widerstand 42 abfällt. Zwischen die massefernen Anschlüsse der Widerstände 42, 91 ist die Antiparallelschaltung zweier Dioden 601, 602 geschaltet, die einen Zweipol 60 bilden, der annähernd das elektrische Verhalten einer Zenerdiode hat. Aufgrund der endlichen Vorwärtsspannung der Dioden 601,602 sind diese bei Gleichheit der an den Widerständen 42,91 abfallenden Spannungen nichtleitend.

Im Ruhezustand fließt daher durch das Strommeßglied 48 der Auswerteschaltung A 11 nur derjenige Ruhestrom, der vom Widerstand 42 bestimmt wird; dieser hat beim Ausführungsbeispiel einen Widerstandswert von 1000 Ohm, so daß der Ruhestrom annähernd 12 mA beträgt. Hierbei erzeugt die Signalgeberschaltung 50 der Auswerteschaltung AU keines der Meldesignale U'. F' oder K', Gewünschtenfalls kann jedoch in nicht näher dargestellter Weise ein den ungestörten Ruhezustand anzeigendes Signal erzeugt werden.

Wird die Lüfterschaufel 54 eines Ventilators V der ersten Gruppe C 1 beispielsweise durch eingedrungene Fremdkörper blockiert, so verringert sich die am Motor 521 dieses Ventilators V abfallende Spannung wegen des Wegfalls der Gegen-EMK, und die Spannung des Verbindungslciters 56 nähert sich derjenigen des ersten Speiseleiters 12. Dieselbe Auswirkung hat ein zumindest teilweiser Kurzschluß innerhalb eines Motors 521 eines Ventilators der ersten Gruppe C 1, ein Kurzschluß zwischen dem ersten Speiseleiter 12 und dem Verbindungsleiier 56, eine Siromkreisunterbrechung im Motor eines Ventilators V der zweiten Gruppe G 2 oder eine starke Widerstandserhöhung des Motors 521 eines Ventilators

V der zweiten Gruppe G 2, wie sie bei thermischer Überlastung auftreten kann. In allen diesen Fällen steigt die Spannung des Verbindungsleiters 56 gegenüber dem zweiten Speiseleiter 83 und damit die am Widerstand 91 abfallende Gleichspannung soweit an, daß die Vorwärtsspannung der Diode 602 überwunden wird und diese leitend wird. Hierdurch wird auch die Spannung des Signalleiters 14 gegenüber dem Ruhezustand erhöht, und die in den Signalleiter 14 eingeschaltete Diode 40 wird in Sperrichtung beaufschlagt. Dadurch fällt der von der Auswerteschaltung A 11 erfaßte Strom auf Null, und das Meldesignal U'wird abgegeben. Das MeI-dcsignal U' zeigt also abweichend vom Untcrbrcchungssignal fVdcr Auswcrlcschaltung/l 12 außer einer Unterbrechung des Signallciters 14 auch die vorstehend erläuterten Störungsfällc an.

Wird die Lüftcrsehaufel 54 eines Ventilators V der /weiten Gruppe G2 blockiert oder tritt ein Kurzschluß innerhalb des Motors 521 eines Ventilators Vder /wci- ^r) ten Gruppe G 2 auf oder handelt es sich um eine Unterbrechung im Motorstromkreis eines Ventilators V der ersten Gruppe /: I, so sinkt die Spannung des Vcrbindungsleitcrs 56 gegenüber dem zweiten Speiseleiter 83 ab, und die Spannung am Widerstand 91 verringert sich

ι» so weit, daß die Vorwärtsspannung der Diode 601 überwunden wird und diese vorwärts leitet. Hierdurch ergibt sich ein gegenüber dem Ruhestrom des Signalleiters 14 erhöhter Strom durch diesen, der über die Diode 601 und den Widerstand 91 fließt. Der zusätzliche Strom wird von der Auswerteschaltung -4 11 erfaßt, wodurch diese das Meldesignal F'erzeugt. Damit der zum Meldesignal F' führende zusätzliche Strom leicht vom Ruhestrom unterscheidbar ist, und auch, um einen geringen Ruhestromverbrauch zu erzielen, hat der Widerstand 42 /weckmäßig wie im Ausführungsbeispiel einen gegenüber dem Widerstandswert des Widerstands 91 mehrfach größeren Widerstandswert.

Im Falle der Unterbrechung eines der Speiseleiter 12, 83 oder des Vcrbindungsleiters 56 wird je nach Lage der Untcrbrcchungsstcllc eine Erhöhung oder Verminderung der Spannung des an die Zentrale Z angeschlossenen Endes des Verbindungsleiters 56 gegenüber dem Anschluß des zweiten Speiseleiters 82 auftreten, so daß auch in diesen Fällen von der Auswerteschaltung A It eines der Meldesignale I7'oder F'erzeugt wird. Im Falle eines Kurzschlusses des Signalleiters 14, Zweipols 60 oder des positiven Ausgangsanschlusses der Gleichrichterbrücke 89 gegenüber Masse erzeugt die Auswerteschaltung A 11 darüber hinaus ein Kurzschlußsignal K', so daß auch innerhalb der Zentrale Z eine Störungsüberwachung erfolgt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Meldeeinrichtung mit einer an eine Zentrale angeschlossenen, einen Speiselciier und einen Rückleiter umfassenden Linie, mit mindestens einer Schaltungsanordnung, die einen an den Speiseleiter angeschlossenen, zu überwachenden Ventilator und einen in Reihe mit diesem geschalteten, an den Rückleiter angeschlossenen Widerstand aufweist, mit einer in der Zentrale vorgesehenen Spannungsquelle, die eine gegenüber der Spannung des Speiseleiters geringere Spannung abgibt, mit einer Auswertschaltung, die ein in Reihe mit einer Diode und einem Widerstand an die Spannungsquelle angeschlossenes Strommeßglied aufweist und bei einer Änderung des über das Strommeßglied fließenden Stromes gegenüber einem Ruhestrom, bezüglich dessen die Diode in Durchlaßrichtung gepolt ist, ein Meldesignal erzeugt, und mit einem ein Richtleitverhalten aufweisenden Zweipol, der den Verbindungspunkt des zu überwachenden Schaltungselement und des mit ihm in Reihe geschalteten Widerstands mit der Auswerteschaltung verbindet, wobei das Strommeßglied einen gegenüber dem mit ihm in Reihe liegenden Widerstand geringen Widerstandswert aufweist und wobei der ein Richtleilvcrhaltcn aufweisende Zweipol zwischen der Diode und dem mit ihr in Reihe liegenden Widerstand angeschlossen ist und von einer Zenerdiode oder antiparallelen Dioden gebildet ist, nach Patent 27 54 746, d a durch gekennzeichnet, daß der mit dem Ventilator (V) in Reihe liegende Widerstand ein weiterer Ventilator (V) ist.

2. Meldeeinrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als zwei zu überwachenden Ventilatoren (V) die zusätzlichen Ventilatoren (V) etwa zu gleichen Anzahlen dem ersten und dem weiteren Ventilator parallel geschaltet sind und daß nur ein einziger, ein Richtleitvcrhalten aufweisender Zweipol (60) vorgesehen ist.

3. Meldeeinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Speisespannung zwischen dem Speiseleiter (12) und dem Rückleiter (83) eine Wechselspannung liegt und daß dem ein Richtleitverhalten aufweisenden Zweipol (60) ein Gleichrichter (89) mit Glättungsmitteln (91,93) vorgeschaltet ist.

4. Meldeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (89) als Vollweggleichrichter ausgebildet ist.