DE3809738A1 - Fotoelektrischer rauchmelder - Google Patents
Fotoelektrischer rauchmelderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen fotoelektrischen bzw. lichtelek
trischen Rauchmelder bzw. -detektor mit einer kleinen und
dünnen Rauchmeldeeinheit. Ein herkömmlicher fotoelektrischer
Rauchmelder, wie z.B. ein Streulichtrauchmelder, besitzt
eine relativ umfangreiche Rauchmeldeeinheit, mit einem Licht
emitterelement und einer lichtempfindlichen Zelle bzw. einem
Fotodetektor, wobei die Rauchmeldeeinheit eine zylinderförmi
ge Gestalt von relativ großem Durchmesser und relativ großer
Höhe aufweist. Die Rauchmeldeeinheit ist in einem Gehäuse
untergebracht und weist das Lichtemitterelement und die
lichtempfindliche Zelle, eine Grundplatte zur Befestigung
dieser Teile darauf und eine Umfangswand, die sich von der
Grundplatte aus nach unten erstreckt und das Lichtemitter
element und die lichtempfindliche Zelle umschließt, auf. Im
allgemeinen sind die Grundplatte und die Umfangswand ein
stückig aus einem aushärtenden Kunststoffharz.
Die Umfangswand ist mit Wandelementen versehen, die kreisför
mig so angeordnet sind, daß sie den Eintritt von Rauch von
der Außenseite erlauben, aber im wesentlichen einen Eintritt
von Licht von außen her unterbinden. Die Umfangswand dient
weiterhin auch im wesentlichen zur Ausschaltung einer irregu
lären Reflektion aufgrund der inneren Ausgestaltung. Sie ist
in ihrer Form labyrinthmäßig ausgeführt. Wenn Rauch in das
Innere der Umfangswand eintritt, wird ein Teil des Lichtes,
das von dem Lichtemitterelement ausgesandt wird, durch Rauch
partikel gestreut. Wenn das gestreute Licht auf der licht
empfindlichen Zelle sichtbar wird und die Ausgabe der licht
empfindlichen Zelle bzw. des Elementes einen indikativen
Schwellwert, z.B. den einer Rauchdichte, die eine Gefahr
ebene erreicht, übersteigt, wird eine Feuermeldeausgabe
erzeugt.
Ein Insektennetz, das aus einer perforierten sehr dünnen
Metallplatte gebildet ist, ist vorgesehen, um ein Eindringen
von Insekten zu verhindern.
Ein bekannter Rauchmelder dieser Art erstreckt sich jedoch,
wenn er an der Decke eines Raumes installiert ist, in das
Rauminnere und tritt damit störend in Erscheinung. Um dieses
Problem zu lösen, wurde bereits ein Streulichtrauchmelder
entwickelt, der eine kleine und dünne Rauchmeldeeinheit mit
reduziertem Durchmesser und einer auf ein Drittel der bekann
ten Detektorhöhe reduzierten Höhe.
Soweit die Erfinder wissen, ist dieser verbesserte kleine
und dünne Rauchmelder aus einem dünnen Material hergestellt.
So ist z.B. die Grundplatte aus einem Material mit einer
Stärke von 1 mm oder weniger hergestellt. Aus diesem Grunde
kann jedoch eine genügende mechanische Stabilität nicht er
reicht werden, womit das Problem besteht, daß die Grundplat
te übermäßig verbogen oder im ungünstigsten Fall sogar zer
brochen wird. Außerdem sind die Wandelemente so zerbrechlich
und zwar aufgrund der verdünnten und kleinen Ausgestaltung,
daß sie verbogen werden können, wenn sie nicht mit besonde
rer Sorgfalt behandelt werden, insbesondere auch deshalb,
weil die Elemente nicht miteinander verbunden sind.
Außerdem muß darauf hingewiesen werden, daß ein Rauchmelder
dieser Art einem Leistungstest unterworfen werden sollte und
zwar einer Atmosphäre mit hoher Temperatur für eine lange
Zeit, z.B. 70 Grad Celsius für 21 Tage entsprechend den
UL-Standards. Wenn eine Rauchmeldeeinheit aus einem dünnen
Material einer derartigen Atmosphäre ausgesetzt wird, be
steht die Gefahr, daß sie aufgrund innerer Spannungen, die
während des Formgebungsprozesses verursacht werden, defor
miert wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden, insbe
sondere einen fotoelektrischen Rauchmelder zu schaffen, bei
dem es zwar möglich ist, die Dicken der Grundplatte und der
Umgebungswand der Rauchmeldeeinheit zu reduzieren, wobei
jedoch eine ausreichende mechanische Stabilität gesichert
bleibt und mögliche Brüche oder Deformationen während des
Einbauprozesses vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein
Insektennetz aus einer sehr dünnen Metallplatte wenigstens
an der äußeren Oberfläche der Umfangswand der Rauchmeldeein
heit während der Herstellung der Rauchmeldeeinheit befestigt
ist.
Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf einen fotoelek
trischen Rauchmelder, der eine Rauchdetektoreinrichtung mit
einem Lichtemitterelement, einem lichtempfindlichen Element
und eine Rauchmeldeeinheit aufweist, auf der die Rauchdetek
toreinrichtung befestigt ist, wobei die Rauchmeldeeinheit
eine Grundplatte, auf der die Rauchdetektoreinrichtung ange
ordnet ist, und eine Umfangswand aufweist, die eine Ausge
staltung besitzt, die einen Eintritt von Rauch von der Außen
seite her erlaubt, aber im wesentlichen einen Eintritt von
Licht von der Außenseite her verhindert, wobei die Umfangs
wand aus einer Vielzahl von Wandelementen gebildet ist, die
im wesentlichen regelmäßig angeordnet und integral mit der
Grundplatte gebildet sind, wobei sie sich von der Grundplat
te aus nach unten erstrecken, und wobei die Rauchmeldeein
heit ein Insektennetz aufweist, das an den Außenflächen der
Wandelemente während des Herstellungsverfahrens der Rauch
meldeeinheit befestigt worden ist, um entlang der äußeren
Peripherie der Umfangswand befestigt bzw. angelegt zu sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Insektennetz an
seinem oberen Ende in die Grundplatte gesteckt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese
hen, daß ein Umfangsrand des Insektennetzes in eine untere
Fläche der Grundplatte eingesetzt ist.
Von Vorteil ist es, wenn weiterhin vorgesehen ist, daß die
Außenflächen der Wandelemente, während ihrer Aushärtung bzw.
Formhärtung in die Öffnungen des Insektennetzes eingezwängt
werden.
Mit dieser Ausgestaltung besitzt der fotoelektrische Rauch
melder der vorliegenden Erfindung eine ausreichende mechani
sche Stabilität an der Umfangswand der Rauchmeldeeinheit
durch das Insektennetz, das an der Außenfläche der Wand
befestigt ist. Außerdem werden eventuelle übermäßige Verbie
gungen oder Brüche der Umfangswand während des Einbaus oder
in einer Hochtemperaturatmosphäre sicher vermieden.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht
eines fotoelektrischen Rauchmelders nach der vor
liegenden Erfindung
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der
Rauchmeldeeinheit, die in den Rauchmelder der
Fig. 1 eingesetzt ist
Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf die Rauchmeldeein
heit nach der Fig. 2
Fig. 4 eine Teildarstellung - teilweise im Schnitt - mit
der Befestigung eines Insektennetzes an einer Um
fangswand einer Grundplatte
Fig. 5 einen Teilschnitt in vergrößerter Darstellung eines
wesentlichen Bereiches der in der Fig. 4 dargestell
ten Teile
Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht auf ein Insektennetz und
Fig. 7 eine Teilansicht, teilweise im Schnitt, ähnlich dem
der Fig. 4, mit einer anderen Befestigungsart eines
Insektennetzes an einer Umfangswand und einer Grund
platte.
Wie in der Fig. 1 dargestellt, ist eine Rauchmeldeeinheit 2
in eine Aussparung bzw. in den Innenraum 1 a, der in einen
unteren zentralen Abschnitt eines Gehäuses 1 eingeformt ist,
eingesetzt und mit Klammern 4, die auf der Rückseite des
Gehäuses 1 eingesetzt sind, durch Schrauben 3 befestigt. Die
Rauchmeldeeinheit 2 weist, wie in der Fig. 2 dargestellt,
eine Grundplatte 8 in der Form einer Scheibe und eine diese
umgebende oder Umfangswand 9 auf. Die Rauchmeldeeinheit 2
wird auf einer Decke in der Art befestigt, daß die Umfangs
wand 9 nach unten gerichtet ist. Eine gedruckte Schaltung
bzw. Leiterplatte 30 mit einem darauf angeordneten Detektor
schaltkreis ist auf die Grundplatte 8 gelegt und ein Insek
tennetz 5 ist an der Unterseite der Rauchmeldeeinheit 2 be
festigt. Die Oberseite der gedruckten Schaltung 30 ist durch
eine obere Abdichtung abgedeckt. Ein äußeres Abdichtglied 7
ist auf der unteren Seite der Grundplatte 8 durch ein da
zwischengelegtes Dichtglied 6 befestigt. Das äußere Abdicht
glied 7 weist eine Vielzahl von Öffnungen 7 a auf, um einen
Eintritt von Rauch in die Rauchmeldeeinheit 2 zu ermögli
chen.
Die Grundplatte 8 und die Umfangswand 9 sind aus einem aus
härtenden Harz hergestellt und einstückig. Die Grundplatte 8
ist nur ca. 1 mm dick. Die Umfangswand 9 ist aus einer Viel
zahl von Wandelementen 9 a gebildet. Jedes der Wandelemente
9 a besitzt eine L-förmige Sektion. Die Wandelemente 9 a sind
kreisförmig in vorgewählten Abständen angeordnet und er
strecken sich von der Grundplatte 8 aus nach unten. Diese
Formation der Umfangswand 9 ergibt somit ein Labyrinth, wel
ches den Eintritt von Rauch von der Außenseite aus erlaubt,
aber im wesentlichen verhindert, daß Licht von der Außensei
te eindringt, und innere Lichtstreuungen in der Rauchmelde
einheit 2 verhindert bzw. unterdrückt.
Ein Lichtemitterhalter, ein lichtempfindlicher Zellen- bzw.
ein Fotodetektorhalter 11 und ein Kondensatorgehäuse 15 sind
zwischen den Wandelementen 9 a der Umfangswand 9 angeordnet.
Ein Lichtemitterelement 12, wie z.B. ein LED, ist in dem
Lichtemitterhalter 10 und eine Fotozelle bzw. lichtempfind
liche Zelle 13, wie z.B. ein Fotosensor ist in dem Fotodetek
torhalter 11 aufgenommen. Ein Kondensator, der auf der ge
druckten Schaltung 30, die auf der Grundplatte 8 angeordnet
ist, befestigt ist, ist in dem Kondensatorgehäuse 15 aufge
nommen. Da ein Streulichtrauchmelder in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, ist die lichtempfindli
che Zelle 13 außerhalb einer optischen Achse des Lichtemit
terelementes 12 und von Abschattplatten 14 angeordnet, wobei
die Abschattplatten 14 in der Nähe des Schnittpunktes der
optischen Achse der lichtempfindlichen Zelle 13 und des
Lichtemitterelementes 12 vorgesehen sind, um ein direktes
Auftreffen eines Lichtes, wie in der Fig. 2 dargestellt, zu
vermeiden. Die Bezugszeichen "16" und "17" bezeichnen Ab
deckungen, die auf dem Lichtemitterhalter 10 und dem licht
empfindlichen Zellen- bzw. Fotodetektorhalter 11 befestigt
sind.
Ein Insektennetz 5 ist um den Umfang der Umfangswand 9 ge
legt. Das Insektennetz 5 ist aus einer sehr dünnen Metall
platte bzw. Metallfolie hergestellt, die perforiert worden
ist, um eine Anzahl hexagonaler Öffnungen zu ergeben, wie in
der Fig. 6 dargestellt ist. Das Insektennetz 5 ist in eine
Zylinderform gebogen, wie es aus der Fig. 2 ersichtlich ist,
und ist an der Umfangswand 9 befestigt.
Die Befestigung des Insektennetzes 5 an der Umfangswand 9
wird gleichzeitig mit der Herstellung der Rauchmeldeeinheit
2 aus synthetischem Harz durchgeführt. Genauer gesagt wird
das Insektennetz 5 in eine Form zum Formen der Wandelemente
eingesetzt und zwar an einer Position, die gerade außerhalb
des Abschnittes liegt, wo die Wandelemente 9 gebildet wer
den. Anschließend wird Harz in die Form eingegossen, um die
Rauchmeldeeinheit 2 zu bilden (siehe Fig. 4). Das Harz zur
Bildung der äußeren Peripherie der Wandelemente 9 a kann sich
formverfestigen bzw. aushärten, während es in die Öffnungen
des Insektennetzes 5 hineingezwängt wird und diese ausfüllt,
wie in der Fig. 5 dargestellt. Als ein Ergebnis davon ist
das Insektennetz 5 an den Wandelementen 9 a befestigt und
praktisch integral mit diesen verbunden. Bei dem dargestell
ten Ausführungsbeispiel ist das Insektennetz 5 auch mit den
Außenwänden des Lichtemitterhalters 10 und des Kondensatorge
häuses 15 verbunden. Da das Insektennetz 5 somit während des
Herstellungsprozesses befestigt wird, kann eine gesonderte
Operation zum Befestigen des Insektennetzes 5 auf der Rauch
meldeeinheit 2 vermieden werden. Damit wird der Zusammenbau
des Rauchmelders vereinfacht.
Die Fig. 7 zeigt eine andere Ausgestaltung zum Einfügen des
Insektennetzes 5 in die Rauchmeldeeinheit 2. In dieser Aus
gestaltung ist das Insektennetz 5 nicht nur an den äußeren
Flächen der Umfangswand 9 befestigt, sondern auch mit seinem
einen Ende in die Grundplatte 8 eingesteckt. Bei dem Aus
führungsbeispiel nach der Fig. 7 ist deshalb die Höhe des
Insektennetzes 5 größer als diejenige der Wandelemente 9 a
und zwar um ein Maß, das der Einstecktiefe des Insektennet
zes 5 in die Grundplatte 8 entspricht.
Claims (5)
1. Fotoelektrischer Rauchmelder, der eine Rauchdetektorein
richtung besitzt, die ein Lichtemitterelement und ein licht
empfindliches Element und eine Rauchmeldeeinheit aufweist,
auf der die Rauchmeldeeinrichtung befestigt ist, wobei die
Rauchmeldeeinheit eine Grundplatte, auf der die Rauchmelde
einrichtung befestigt ist, und eine Umfangswand, die eine
Ausgestaltung besitzt, welche den Eintritt von Rauch von der
Außenseite her erlaubt, aber im wesentlichen den Eintritt
von Licht von der Außenseite her verhindert, aufweist, wobei
die Umfangswand aus einer Vielzahl von Wandelementen gebil
det ist, die im wesentlichen regelmäßig angeordnet und inte
gral mit der Grundplatte gebildet sind, von der aus sie sich
nach unten erstrecken, und wobei die Rauchmeldeeinheit ein
Insektennetz aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Insektennetz (5) mit den Außenflächen der Wandelemente
(9 a) während des Herstellungsprozesses der Rauchmeldeeinheit
derart verbunden worden ist, daß es um die äußere Peripherie
der Umfangswand gelegt ist.
2. Fotoelektrischer Rauchmelder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die äußeren Flächen der Wandelemente (9 a) aushärten, während
sie in die Öffnungen des Insektennetzes (5) eingezwängt
werden.
3. Fotoelektrischer Rauchmelder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Insektennetz (5) mit seinem oberen Ende in die Grund
platte (8) eingesteckt ist.
4. Fotoelektrischer Rauchmelder nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die äußeren Flächen der Wandelemente (9 a), während sie in
die Öffnungen des Insektennetzes (5) eingezwängt werden, aus
härten.
5. Fotoelektrischer Rauchmelder nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der obere kreisförmige Rand des Insektennetzes (5) unter
eine untere Fläche der Grundplatte (8) eingesetzt ist.
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