DE2908100C2 - Rauchdetektor - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Rauchdetektor mit einer Strahlungsquelle, welche Strahlung in einen bestimmten Raumbereich aussendet und einem Strahlungsempfänger, der außerhalb des direkten Strahlungsbereiches angeordnet ist und dem die an Partikeln im Strahlungsweg gestreute Strahlung zugeführt wird, wobei die Strahlungsquelle eine kegelringförmige Strahlungscharakteristik besitzt und der Strahlungsempfänger in der Kegelachse angeordnet ist, nach Patent 26 19 082.

Ein wichtiges Problem bei solchen Rauchdetektoren besteht darin, die Bestrahlung des Strahlungsempfängers ohne Anwesenheit von Rauch im Strahlungsbereich möglichst klein zu halten, so daß bereits die « geringste, durch Rauchpartikel im Streustrahlungsbereich hervorgerufene Streustrahlung ein Signal am Ausgang des Strahlungsempfängers hervorruft. Ein solcher Rauchdetektor würde bereits auf geringste Rauchkonzentrationen ansprechen und die Anwesenheil von Rauch mit erhöhter Empfindlichkeit signalisieren.

In der Praxis ist jedoch stets ein gewisses Störstrahlungsniveau vorhanden, durch welches die Erreichung dieses Zieles verhindert wird. Es ist daher bekanntge- f5 worden, die von außen in einem Rauchdetektor durch die Gehäuseöffnungen eindringende Störstrahlung durch Schikanen an den Lufteintrittsöffntingen fernzuhalten und somit das Störstrahlungsniveau herabzusetzen. Eine weitere bekannte Maßnahme besteht darin, die Strahlungsquelle zu modulieren und den Strahlungsempfänger darauf abzustimmen, so daß dieser vorzugsweise nur für Strahlung empfindlich ist, deren Modulation derjenigen der Strahlungsquelle gleicht.

Auf die genannte Weise kann jedoch nicht verhindert werden, daß von der Strahlungsquelle ausgehende, an der Gehäuseinnenwand gestreute Strahlung ebenfalls als Störstrahlung auf den Strahlungsempfänger triffL Eine solche Störstrahlung wird vom Empfänger in gleicher Weise wie echte, an Rauchpartikeln im Strahlungsbereich gestreute Strahlung verarbeitet, da sie genau die gleiche Modulation aufweist. Zur Verminderung dieser Art von Störstrahlung ist es bekanntgeworden, die Gehäuseinnenseite des Rauchdetektors weitgehend, jedoch zumindest an den Auftreffstellen der direkten Strahlung im Strahlungsbereich strahlungsabsorbierend auszubilden, beispielsweise matt-schwarz auszuführen, mit Rippen zu versehen oder als Strahlungsfalle auszubilden.

Nachteilig hierbei ist es, daß sich auf den strahlungsabsorbierenden Elementen, z. B. auf den matt-schwarzen Flächen oder den Kanten der aufgesetzten Rippen im Laufe der Zeit Staub niederschlägt, welcher das Reflexionsvermögen erhöht und die strahlungsabsorbierende Wirkung wieder aufhebt. Solche vorbekannten Rauchdetektoren werden also im Laufe der Zeit mit zunehmender Verstaubung der Gehäuseinnenseite störanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der erwähnten Nachteile vorbekannter Rauchdetektoren einen solchen zu schaffen, der eine geringere Störstrahlungsempfindlichkeit besitzt und der eine erhöhte Empfindlichkeit aufweist, welche auch über längere Zeiträume und bei zunehmender Verstaubung erhalten bleibt und welcher demgemäß über längere Zeiträume betriebssicher ohne die Notwendigkeit einer Reinigung arbeilet.

Diese Aufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Rauchdetektor dadurch gelöst, da3 der kegelringförmige Strahlungsbereich durch koaxiale, in Kreisringform und zur Kegelachse rotationssymmetrisch angeordnete Stege abgeschlossen ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich dann, wenn die Oberkanten der Stege hinter der Ebene der strahlungsempfindlichen Oberseite des Strahlungsempfängers angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, daß die von den Stegen ausgehende Strtustrahlung erst nach mehrfacher Umlenkung und entsprechender Schwächung auf den Strahlungsempfänger auftreffen kann.

Weiterhin ist es vorteilhaft, die Stege so auszubilden, daß deren Innenflächen nahezu parallel zur Kegelachse, also vertikal sind, während die Außenflächen leicht konisch ausgebildet sind, und zwar mit einem Winkel, welcher kleiner ist als der Strahlungskegelwinkel. Damit wird erreicht, daß die direkte Strahlung nur auf vertikale Flächen fällt, auf welche sich Staub nicht oder nur in geringerem Maße absetzen kann. Die Wirkung einer langsamen Verstaubung auf das Störstrahlungsniveau wird hierdurch noch weiter herabgesetzt.

Die Erfindung wird anhand des in der Figur wiedergegebenen Ausführungsbeispieles beschrieben.

Diese Figur zeigt im Schnitt den Aufbau eines Beispieles eines erfindiingsgemäßcn Rauchdetektors.

Der dargestellte, rotationssymmetrische Rauchdetektor wird von einem Gehäuse 1 umschlossen, welches Öffnungen O zum Eintritt von Luft in das Detektorinne-

re aufweist. Im Inneren des Gehäuses 1 ist ein Trägerteil 2 vorgesehen, dessen über das Gehäuse 1 hinausragender Oberteil zur mechanischen Befestigung und zum elektrischen Anschluß des Rauchdetektors an einen nicht dargestellten Sockel ausgebildet ist. s

In einer zentralen Bohrung dieses Trägerteiles 2 ist ein Halterungsteil 3 eingesetzt, in welches die Strahlungsquelle eingeset2t ist.

Diese Strahlungsquelle besteht aus einem Basisteil 4, welches zentral eine Licht- oder Infrarotstrahlung in emittierende Diode 5 trägt. In Strahlungsrichtung, d. h. unterhalb dieser Diode 5 ist eine Optik 6 angesetzt, deren optisch wirksame Flächen so ausgebildet sind, daß die von der Diode 5 emittierte Strahlung eine kegelringförmige Charakteristik erhält, so daß im wesentlichen nur Strahlung in einem kegeiringförmigen Strahlungsbereich C vorhanden ist, dagegen nahezu keine Sirahlung in Richtung der Kegelachse A.

Die in Achsenrichtung verbleibende Reststrahlung wird zusätzlich durch ein Blendenteil 7 mit strahlungsabsorbierender Oberfläche abgeschirmt. Unterhalb der Strahlungsquelle und des Blendenteües >st in der Kegelachse A der Strahlungsempfänger R so angeordnet, daß seine Strahlungsempfangende Oberfläche nach oben, d. h. in Richtung zur Strahlungsquelle gerichtet ist, so daß vorwärts gestreute Streustrahlung, weiche durch Rauchpartikel im kegeiringförmigen Strahlungsbereich C verursacht wird, auf diesen Strahlungsempfänger R trifft. Der Strahlungsempfänger wird durch einen Distanzring 8 in der richtigen Position und in richtigem Abstand zur Strahlungsquelle gehalten.

An seiner Unterseite wird der Strahlungsbereich C durch ein Strahlungsauffangendes Teil JO abgeschlossen. Dieses Teil weist eine Anzahl von konzentrischen Stegen 5 auf, welche kreisringförmige Querschnitte aufweisen und welche rotationssymmetrisch um die Kegelachse angeordnet sind. Die Innenflächen parallel zur Kegelachse stellen also Zylinderflächen um die Kegelachsen dar, während die nach außen gerichteten Flächen der Stege zumindest im oberen Teil leicht konisch mit spitzem Winkel zur Kegelachse ausgeführt sind. Der öffnungswinkel ist dabei auf den Öffnungswinkel des Kegelmantels des Strahlungsbereiches abgestimmt, und zwar wird der Neigungswinkel der Außenflächen der Stege S gegen Kegelachse A zweckmäßigerweise etwas kleiner gewählt als der öffnungswinkel des kegeiringförmigen Strahlungsbereiches. Hierdurch wird erreicht, daß die von der Strahlungsquelle ausgehende direkte Strahlung nur auf die vertikalen Innenflächen der Stege S auftrifft, jedoch nicht auf die geneigten Außenflächen. Der Vorteil dieser Maßnahme ist, daß sich auf den vertikalen Innenflächen Staub nahezu nicht absetzen kann. Verstärkt wird die Wirkung dann, wenn der Zwischenraum zwischen den Stegen S zumindest zum Teil offen ist, so daß in den Detektor eingedrungener Staub weiter nach unten sinkt und sich überhaupt nicht im Bereich der Stege 5 absetzt.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme ist es, das Teil 10 so im Detektor anzubringen und zu positionieren, daß die Oberkanten der Stege S unterhalb der Strahlungsempfangenden Fläche des Strahlungsempfängers R angeordnet sind, also dieser Fläche abgewandt. Dies läßt sich beispielsweise durch geeignete Ausbildung der Teile 8 und 10 und des Abschirmteiles ? erreichen, wobei das Teil 10 einr <:ntsprc-chend große zentrale Bohrung aufweist, so daß sie*" dieses Teil nach unten über den Strahlungsempfänger schieben läßt und zwar soweit, daß die Oberkanten der Stege S unterhalb der Oberfläche des Strahlungsempfängers R zu liegen komr-en.

Der besondere Vorteil dieser Anordnung ist es, daß die auf die Oberkanten der Stege Sauftreffende direkte Strahlung zwar in geringem Maße dort gestreut wird. Diese Streustrahlung ersten Grades kann jedoch bei der angegebenen Lage der einzelnen Teile zueinander nicht direkt auf die Strahlungsempfangende Fläche des Strahlungsempfängers R auftreffen, sondern erst die mehrfach gestreute Strahlung, welche dann eine wesentlich schwächere Intensität aufweist, so daß das Störstrahlungsniveau noch weiter herabgesetzt und die Empfindlichkeit des Rauchdetektors noch mehr vergrößert werden kann, speziell bei der Verwendung als Brandmelder ist dadurch eine frühzeitigere A.armgabe schon bei geringster Rauchdichte und eine Betriebssicherheit über längere Zeiträume gewährleistet, auch wenn diese Rauchdetektoren unter ungünstigen Umgebungsbedingungen verwendet und einer langsamen Verstaubung ausgesetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Rauchdetektor mit einer Strahlungsquelle, welche Strahlung in einen bestimmten Raumbereich aussendet und einem Strahlungsempfänger, der außerhalb des direkten Strahlungsbereiches angeordnet ist und dem die an Partikeln im Strahlungsweg gestreute Strahlung zugeführt wird, wobei die Strahlungsquelle eine kegelringförmige Strahlungscharakteristik besitzt und der Strahlungsempfänger in der Kegelachse angeordnet ist, nach Patent26 19082, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelringförmige Strahlungsbereich (C) durch koaxiale, in Kreisringform und zur Kegelachse (A) rotationssymmetrisch angeordnete Stege (S) a abgeschlossen ist

2. Rauchdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (S) den Strahlungsempfänger fi?,) konzentrisch umgeben.

3. Rauchdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkanten der Stege (S) hinter der Ebene der Strahlungsempfangenden Oberseite des Strahlungsempfängers (7?^ angeordnet sind.

4. Rauchdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Zwischenräume zwischen den Stegen (S) beidseitig offen ist.

5. Rauchdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steginnenflächen angenähert parallel zur Kegelachse (Α)ύηά.

6. Rauchdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, ci^ß die Mantellinien der Außenflächen der StegJ feinen spitzen Winkel mit der Kegelachse (A)bMcn.

7. Rauchdetektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel kleiner ist als der Kegelöffnungswinkel.