DE4209448C2 - Fotoelektrischer Rauchanzeiger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen fotoelektrischen Rauchan­ zeiger gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Beim Stand der Technik befindet sich innerhalb eines fotoelek­ trischen Rauchanzeigers des Streulicht-Typs eine Rauchanzeige- Kammer, die mit der Umgebung in einer Weise in Verbindung steht, bei welcher der Anzeiger an einer Decke angebracht ist, wobei bei einer Betriebsart der Überwachung Infrarot-Licht in­ termittierend in die Rauchanzeige-Kammer ausgestrahlt wird und ein lichtempfindliches Element das Streulicht des Infrarot- Lichtes, welches durch in die Rauchanzeige-Kammer eintretenden Rauch verursacht wird, feststellt. Die Rauchanzeige-Kammer weist im allgemeinen die Form eines flachen zylindrischen Rau­ mes auf, der sich entlang der Decke erstreckt und dessen äuße­ rer Umfang von einer Insekten-Abschirmung umgeben ist, wobei an der inneren Seite der Insekten-Abschirmung mehrere Laby­ rinthplatten vorgesehen sind, die dazu dienen, die Verbindung mit der Umgebung herzustellen und das Eintreten von Licht aus der Umgebung zu verhindern.

Eine Lichtquelle einschließlich einer Infrarot-Licht emittie­ renden Diode ist im Bereich einiger der Labyrinthplatten in­ nerhalb der Rauchanzeige-Kammer angeordnet, wobei die Infra­ rot-Licht emittierende Diode intermittierend Infrarot-Licht innerhalb eines relativ weiten Bereiches von Winkeln in Rich­ tung der Breite der Kammer abstrahlt. In einer anderen Position zwischen anderen Labyrinthplatten innerhalb der Rauchan­ zeige-Kammer ist das lichtempfindliche Element angeordnet, dessen optische Achse sich in einer Richtung erstreckt, die die optische Achse der Infrarot-Licht emittierenden Diode schneidet, wobei zwischen der Lichtquelle und dem lichtemp­ findlichen Element ein Lichtschirm angeordnet ist, der das von der Infrarot-Licht emittierenden Diode abgestrahlte Licht daran hindert, direkt auf das lichtempfindliche Element aufzu­ treffen. Ferner ist in einer anderen Position nahe der Um­ fangswandung der Rauchanzeige-Kammer eine Prüflicht emittie­ rende Diode angeordnet, die ein Prüflicht abstrahlt und dem lichtempfindlichen Element gegenüberliegt. Das lichtempfind­ liche Element besteht im allgemeinen aus einer Fotodiode, die von einer Abschirmkappe bedeckt ist und eine Lichtempfind­ lichkeit gegenüber sowohl Infrarot-Licht aus der Infrarot- Licht emittierende Diode und gegenüber sichtbarem Licht von der Prüflicht emittierenden Diode aufweist.

Wenn Rauch aus der Umgebung in die Rauchanzeige-Kammer durch die Insekten-Abschirmung und zwischen den Labyrinthplatten eintritt, wird das von der Lichtquelle ausgestrahlte Infrarot- Licht durch Rauchpartikel gestreut, wobei ein Teil des Streu­ lichtes auf das lichtempfindliche Element auftrifft. Das lichtempfindliche Element erzeugt eine Nachweis-Ausgabe, die mit der intermittierenden Emmission von Licht von der Infra­ rot-Licht emittierenden Diode oder der Lichtquelle synchroni­ siert ist, so daß ihre Größe durch eine geeignete Schaltung zur Verarbeitung von elektrischen Signalen als Rauchdichte an­ gezeigt und zur Feststellung eines Feuers verwendet wird.

Bei dem vorstehend beschriebenen konventionellen fotoelektri­ schen Rauchanzeiger mit dünner, flacher Rauchanzeige-Kammer besteht, wenn eine Verbesserung der Empfindlichkeit des Anzei­ gers angestrebt wird, eine Begrenzung bezüglich der optischen Nachweis-Charakteristik der Rauchanzeige-Einheit selbst, wobei es im allgemeinen erforderlich ist, dem Verstärkungsfaktor des Verstärkungssystems der das elektrische Signal verarbeitenden Schaltung innerhalb des Anzeigers zu vergrößern. Dabei wird jedoch die Störkomponente der Nachweis-Ausgabe des optischen Systems ebenfalls vergrößert mit dem Ergebnis, dass die Nachweis-Ausgabe durch eine geringe Änderung in den Charakteristiken erheblich variiert werden kann. Dabei kann es sich um die Wirkung optischer äußerer Störungen innerhalb der Rauchanzeigerkammer und der Verschmutzung der inneren Wandung der Kammer und des optischen Systems handeln.

Der US 4,099,178 ist ein gattungsgemäßer Rauchanzeiger zu entnehmen, bei welchem ein optisches Mittel zur Konfigurierung des Gesichtsfeldes der Photodiode in Form einer Blende mit einer rechteckigen Blendenöffnung vorgesehen ist. Die Blende ist derart angeordnet, dass die Längsachse der Blendenöffnung parallel zu der die Höhe der Rauchanzeigekammer definierenden Achse steht.

Die US 4,906,978 beschreibt einen gattungsgemäßen Rauchanzeiger, bei welchem das Gesichtsfeld der lichtempfindlichen Photodiode durch eine asphärische Linse und einen nutförmigen Tunnel unter Ausbildung eines vergleichsweise engen Gesichtsfeldes beschränkt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen flachen photoelektrischen Rauchanzeiger verfügbar zu machen, der die vorstehend im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschriebenen Schwierigkeiten beseitigt und in der Lage ist, die Empfindlichkeit der optischen Nachweis-Charakteristik der Rauchanzeige-Einheit zu verbessern, ohne praktisch den Auswirkungen von leichten Störungen, Verunreinigungen der Innenwandung der Rauchanzeige-Kammer usw. ausgesetzt zu sein.

Gelöst wird diese Aufgabe durch den im Anspruch 1 angegebenen photoelektrischen Rauchanzeiger. Bei ihm wird Licht aus einer Quelle in eine flache Rauchanzeigekammer abgestrahlt, wobei Streulicht dieses Lichtes, welches durch in die Rauchanzeigekammer eintretenden Rauch verursacht wird, von einem lichtempfindlichen Element festgestellt wird. Der Anzeiger weist erfindungsgemäß optische Mittel mit einer Anordnung auf, um das Gesichtsfeld des lichtempfindlichen Elementes in ein flaches Gesichtsfeld mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 auszudehnen. Das ausgedehnte flache Gesichtsfeld kann der Querschnittsform der Kammer entsprechen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die optischen Mittel einen Lichtkondensor auf, der vor der lichtempfindlichen Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes angeordnet ist.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die optischen Mittel weiter eine Leuchtfeldblende auf, die vor dem Lichtkondensor angeordnet ist.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht die Leuchtfeldblende aus einem Kunststofformling, der eine rechteckige, schlitzförmige Blendenöffnung aufweist, wobei auch eine Umfangsnut an der inneren Umfangs-Oberfläche der Öffnung angeformt ist.

Aufgrund der Tatsache, daß der fotoelektrische Rauchanzeiger gemäß der Erfindung die optischen Mittel aufweist, die das Ge­ sichtsfeld des lichtempfindlichen Elementes in dem Raucherfas­ sungs-Abschnitt verbreitern, und zwar auch dann, wenn eine Fo­ todiode, die selbst ein relativ kleines Erfassungs-Gesichts­ feld hat, als lichtempfindliches Element verwendet wird, kann das durch den Rauch innerhalb der Rauchanzeige-Kammer be­ wirkte Streulicht in einem breiten Gesichtsfeld erfaßt werden, wobei es möglich ist, das Verhältnis Nutz- zum Störsignal des Anzeigers zu verbessern und eine hohe Empfindlichkeit zu er­ reichen, ohne die Verstärkung des elektrischen Schaltkreises für die Signalverarbeitung wesentlich zu vergrößern. Da die Verstärkung des elektrischen Schaltkreises nicht vergrößert zu werden braucht, wird erreicht, daß es weniger anfällig für die Auswirkung von Störungen ist, die auf äußeres Licht und die Verunreinigung der Rauchgasanzeige-Einheit zurückgehen. Dadurch wird gleichzeitig die Auswirkung von Schwankungen oder Abweichungen in Charakteristik-Werten der verwendeten Komponen­ ten und elektrische Schwankungen wie solche in der Versorungs­ spannung und Schwankungen in der Schaltkreisspannung verrin­ gert, wodurch ein fotoelektrischer Rauchanzeiger erreicht wird, der eine Nachweis-Ausgabe bewirkt, die sehr zuverlässig und betriebssicher ist. Da ferner das Gesichtsfeld des licht­ empfindlichen Elementes flach begrenzt ist, besteht die Mög­ lichkeit, es gegenüber Auswirkungen der Verunreinigung der oberen und unteren Stirnflächen der Rauchanzeige-Kammer weniger empfindlich zu machen, so daß die Rauchanzeige-Kammer fla­ cher als früher sein kann und der Anzeiger somit zum Typ der flachen Anzeiger gehört.

Aus der folgenden Beschreibung, die sich auf die Zeichnungen bezieht, gehen weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung hervor. Es zeigen:

Fig. 1A-1D jeweils perspektivische Schemadarstellungen des Lichtweges für vier Grundsatz-Aus­ führungen, die die Grundlagen der op­ tischen Systeme für die Feststellung von Rauch eines fotoelektrischen Rauchanzeigers gemäß der Erfindung zeigen;

Fig. 2 den Querschnitt einer Rauchanzeige-Einheit gemäß einer bestimmten Ausführung der Er­ findung;

Fig. 3 einen Längsschnitt gemäß der Linie A-O-A der Fig. 2;

Fig. 4 die vergrößerte Ansicht der Anordnung der op­ tischen Teile der vorerwähnten Ausführung, gesehen in Richtung der optischen Achse;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht in auseinan­ dergezogener Darstellung, die den Aufbau eines fotoelektrischen Rauchanzeigers mit Rauchanzeige-Einheit gemäß der vorerwähnten Ausführung zeigt.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Erfindung unter Be­ zugnahme auf die Grundlagen-Diamgramme in den Fig. 1A-1D beschrieben, die ihrer Ausführung entsprechen, wobei in Fig. 1A die Rauchüberwachungs-Kammer 1 eines fotoelektrischen Rauchanzeigers die Form eines flachen zylindrischen Raumes aufweist und mit Stirnwänden, die aus geschlossenen Flächen bestehen, und einem Umfang versehen ist, der aus einer Über­ tragungswand besteht, welche den Eintritt von Licht von außen ausschließt, den Eintritt von Luft aus der Umgebung jedoch zu­ läßt. Zwischen Labyrinthplatten innerhalb der Kammer 1 ist eine Infrarot-Licht emittierende Diode 4 angeordnet, die in­ termittierend Infrarot-Licht in Richtung auf das Zentrum in einem ausreichend großen Bereich von Winkeln ausstrahlt. Wei­ terhin ist in einer Position zwischen anderen Labyrinthplatten eine lichtempfindliche Fotodiode 7 angeordnet, deren optische Achse in Verlängerung die optische Achse der Infrarot-Licht emittierenden Diode 4 schneidet, wobei ihre lichtempfindliche Oberfläche gegen das Zentrum der Kammer gerichtet ist, und ein Lichtschirm 3 zwischen den beiden so angeordnet ist, daß Licht, welches von der Infrarot-Licht emittierenden Diode 4 ausgestrahlt wird, daran gehindert ist, direkt auf die licht­ empfindliche Fotodiode 7 aufzutreffen.

Die lichtempfindliche Fotodiode 7 hat ein relativ kleines Ge­ sichtsfeld, wobei ihre lichtempfindliche Oberfläche einen qua­ dratischen Bereich von 3 mm × 3 mm aufweist mit dem Ergebnis, daß, wenn das Kammerinnere ausschließlich durch die Fotodiode betrachtet wird, nur ein extrem begrenzter Bereich des Kammer­ inneren in das Blickfeld kommt. Dies hat zur Folge, daß, wenn Rauch aus der Umgebung in die Kammer 1 eintritt, nicht nur die Möglichkeit für das durch den Rauch erzeugte Streulicht des von der Infrarot-Licht emittierenden Diode 4 abgestrahlten In­ frarot-Lichtes bezüglich des Auftreffens auf der lichtempfind­ lichen Oberfläche der Fotodiode 7 begrenzt ist, sondern daß auch die aufgenommene Lichtmenge vergleichsweise gering ist, sogar wenn das Streulicht zurückgeht. Gemäß der Erfindung sind beispielsweise eine Linse 8 und eine Leuchtfeldblende 9 als optische Mittel angeordnet, die eine Funktion als Licht-Kol­ lektor vor der lichtempfindlichen Oberfläche der Fotodiode 7 haben. In diesem Fall ist als Linse 8 eine asphärische konvexe Linse zum Ausdehnen des Blickfeldes der Fotodiode 7 in Bezug auf 360° oder in allen Richtungen um ihre optische Achse als Beispiel gezeigt, so daß, um zu erreichen, daß ihr Blickfeld ein flaches, ausgedehntes Blickfeld entsprechend der Querschnittsform der Kammer wird, eine Lichtfeldblende, die eine flache, schlitzförmige Blendenöffnung 9 aufweist, um die Stirnseiten der Kammer 1 gegenüber dem ausgedehnten Gesichts­ feld abzudecken, vor der Linse 8 angeordnet ist. Das Licht von dem flachen Gesichtsfeld, welches durch diese optischen Teile ausgedehnt wird, wird dann in einen Punkt von etwa derselben Größe wie der wirksame Bereich der lichtempfindlichen Oberflä­ che der Fotodiode 7 auf dieser lichtempfindlichen Oberfläche konzentriert.

Aufgrund der Anordnung solcher optischen Elemente wird das Ge­ sichtsfeld der Fotodiode 7 ein erweitertes Gesichtsfeld, wel­ ches eine entsprechend flache Aufnahme des Inneren der Kammer 1 bewirkt, wobei die Stirnflächen der Kammer 1 außerhalb des Gesichtsfeldes bleiben. Dadurch wird erreicht, daß, wenn Rauch aus der Umgebung in die Kammer eintritt, die Möglichkeit für das durch den Rauch erzeugte Streulicht des von der Infrarot- Licht emittierenden Diode 4 abgestrahlten Infrarot-Lichtes in­ nerhalb der Kammer auf die lichtempfindliche Oberfläche der Fotodiode 7 zu fallen, entsprechend dem Ausmaß der Ausdehnung des Gesichtsfeldes vergrößert wird. Darüber hinaus wird auch die Menge des auf die Fotodiode 7 auftreffenden Streulichtes mit gleicher Rauchdichte gegenüber bekannten Vorrichtungen vergrößert, wodurch die Gefahr verringert wird, daß Störungen aufgrund von außen kommenden Lichtes, Verunreinigung der ver­ schiedenen Teile und optischen Systeme innerhalb der Kammer usw. irgendwelche Auswirkungen haben. Andererseits bleiben trotz der Vergrößerung des Gesichtsfeldes die Stirnseiten der Kammer außerhalb des Gesichtsfeldes, so daß die Möglichkeit von Streustörungen aufgrund von Verunreinigungen wie Staub und Tröpfchen auf den Stirnflächen, die auf die lichtempfindliche Fotodiode 7 fallen, merklich verringert wird. Demzufolge hat die Anordnung der optischen Elemente die Wirkung, daß das Ver­ hältnis Nutz- zu Störsignal des optischen Feststellungssystems in den Rauch-Feststellungsabschnitt verbessert und die Emp­ findlichkeit des Anzeigers vergrößert wird.

Die optischen Mittel nach der Erfindung sind nicht auf die vorbeschriebene Kombination beschränkt, so daß, wenn z. B. ge­ mäß Darstellung der Fig. 1B eine zylindrische Linse 8b vorge­ sehen ist, diese selbst die Fotodiode 7 mit einem flachen, er­ weiterten Gesichtsfeld versehen kann. Die gleiche Wirkung kann durch Verwendung eines asphärischen, kreisförmigen konkaven Spiegels 8c in Kombination mit der Blendenöffnung 9 anstelle der Linse erreicht werden, wie dies in Fig. 1C dargestellt ist, oder durch Verwendung eines asphärischen, länger ge­ streckten konkaven Spiegels 8d alleine, wie dies in Fig. 1D dargestellt ist.

Wenn die Erfindung mit einer Leuchtfeldblende verwendet wird, ist diese vorteilhaft als einstückig integrierter Bestandteil des Gehäuseteils durch Formen von Kunststoff ausgebildet. Wenngleich dabei im Idealfall die innere Umfangskante der Blendenöffnung der Leuchtfeldblende so geformt ist, daß sie die Querschnittsform einer Messerschneide hat, besteht, wenn die Formgebung durch Spritzgießen erfolgt, die Gefahr, daß der gespritzte Kunststoff den außerordentlich knapp begrenzten Raum der Form nicht vollständig ausfüllt, welcher die Quer­ schnittsform nach Art einer Messerschneide bewirkt, so daß die Form der Blendenöffnung nicht in der gewünschten Weise ausge­ führt ist. Wenn es in diesem Fall erforderlich ist, daß die Leuchtfeldblende in die Form einer plattenartigen Wandung mit einer gewissen Dicke gebracht wird und daß die innere Umfangs­ kante der Blendenöffnung die Form einer flachen Oberfläche hat, bewirkt das Vorhandensein einer solchen flachen inneren Umfangsoberfläche mit einer bestimmten Breite bezüglich ihrer Dicke vor der lichtempfindlichen Fotodiode das Auftreten von Verunreinigungen und Reflexionen an der inneren Umfangsfläche, so daß neue Störgründe auftreten. Aus diesem Grunde ist gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Nut vorgesehen, die sich in Umfangsrichtung der Blendenöffnung an der inneren Umfangsfläche der Blendenöffnung erstreckt und so geformt ist, daß sie aus Formgebungsgründen eine gewisse Dicke in Richtung der Breite aufweist und somit die scheinbare Flä­ che der inneren Umfangsoberfläche, gesehen von der lichtemp­ findlichen Fotodiode her, und dadurch die vorerwähnten Stör­ gründe verringert. Darüber hinaus hat die Nut die Funktion, die sich ablagernden Wassertropfen in die Nut hineinzuziehen, so daß eine Vergrößerung von Störungen durch das Ablagern von Wassesrtropfen verhindert wird.

Im folgenden wird eine bestimmte Ausführung der Erfindung un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei die Fig. 2 und 3 jeweils einen Querschnitt bzw. einen Längsschnitt ge­ mäß der Linie A-O-A einer Rauchanzeige-Einheit zeigen, die einen wesentlichen Teil eines fotoelektrischen Rauchanzeigers gemäß dieser Ausführungsform darstellt. Die Einheit gemäß den Fig. 2 und 3 weist ein Gehäuse 11 auf, welches aus einem Kunststoff-Formstück und einer mit dem Gehäuse 11 kombinierten Abdeckung 12 besteht, wobei mehrere Labyrinthplatten 2 einstückig an der Umfangsfläche des Gehäuses 11 aus Kunststoff angeformt sind. Weiterhin sind eine Infrarot-Licht emittie­ rende Diode 4, die als Lichtquelle dient, eine sichtbares Licht emittierende Diode 5 für Testzwecke und eine lichtemp­ findliche Fotodiode 7 jeweils in einer Halterung 14, 15 bzw. 17 eingesetzt, wobei diese Halterungen einstückig mit dem Ge­ häuse 11 sein können. Weiterhin ist an dem Gehäuse 11 eine Aufnahme 13 für einen Kondensator angeformt, die zur Aufnahme eines Kondensators dient, der an einer gedruckten Schaltungs­ platte angebracht ist. Eine Insektenabschirmung 26 ist ein­ stückig an den Labyrinthplatten 2, den Diodenhalterungen 14, 15 und 17 und der äußeren Umfangswandung der Aufnahme 13 für den Kondensator angebracht. Zusätzlich sind, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, die inneren Oberflächen des Gehäuses 11 und der Abdeckung jeweils als reflexionsverhindernde Oberflächen 16 und 18 ausgebildet, die in einem inneren Bereich im Quer­ schnitt sägezahnförmig sind, wobei der Bereich von den Laby­ rinthplatten 2, den Diodenhalterungen 14, 15 und 17 und der Aufnahme 13 für den Kondensator umgeben ist, so daß selbst dann, wenn der von der Infrarot-Licht emittierenden Diode 4 oder von der sichtbares Licht emittierenden Diode 5 abge­ strahlte Lichtstrahl auf diese inneren Oberflächen auftritt, die direkt reflektierten Strahlen daran gehindert sind, in größerem Ausmaß auf die lichtempfindliche Fotodiode 7 zu fal­ len. Der Raum, der von den Labyrinthplatten 2 und den Dioden­ halterungen 14, 15 umgeben ist und sich zwischen den inneren Oberflächen 16 und 18 befindete, ist die Nachweis- bzw. Fest­ stellkammer 1, die als im wesentlichen flacher zylindrischer Raum ausgebildet ist.

Bei Betrachtung der Fig. 2 im Querschnitt sind die optischen Achsen der Licht emittierenden Dioden 4 und 5 und die licht­ empfindliche Fotodiode 7 praktisch in Richtung auf die Mittel­ achse der Kammer 1 gerichtet, wobei die optische Achse der In­ frarot-Licht emittierenden Diode 4 und die optische Achse der lichtempfindlichen Fotodiode 7 unter einem bestimmten Winkel einander schneiden. Ein Licht abschirmendes Teil 3 ist mit dem Gehäuse 11 einstückig zwischen der Infrarot-Licht emittieren­ den Diode 4 und der lichtempfindlichen Fotodiode 7 derart an­ geformt, daß das Infrarot-Licht, welches von der Infrarot- Licht emittierenden Diode 4 ausgestrahlt wird, nicht direkt auf die lichtempfindliche Fotodiode 7 fällt.

Die Halterung 14 für die Anbringung der Infrarot-Licht emit­ tierenden Diode 4 ist kastenförmig und mit dem Gehäuse 11 durch Formen von Kunststoff einstückig ausgebildet, wobei eine Öffnung 19 in der Oberfläche eingeformt ist, die der Kam­ mermitte zugekehrt ist, und die innere Umfangs-Oberfläche der Öffnung 19 einen konischen Verlauf aufweist derart, daß gemäß den Darstellungen in den Fig. 2 und 3 die Öffnung 19 sich nach außen erweitert.

Die Halterung 17 zum Anbringen der lichtempfindlichen Fotodi­ ode 7 ist ebenfalls kastenförmig ausgebildet und mit dem Gehäuse 11 durch Kunststofformung einstückig, wobei ihrer der Kammermitte zugekehrte Oberfläche mit einer Blendenöffnung 9 geformt ist, die flach und schlitzförmig ausgebildet ist, wo­ bei die innere Umfangsfläche der Öffnung 9 eine bestimmte Dicke aufweist, so daß eine Nut 10 praktisch in der Mitte der Dicke geformt ist, die sich entlang der Umfangsrichtung er­ streckt. Die Fotodiode 7 ist innerhalb der Halterung 17 auf der Rückseite der Blendenöffnung 9 angebracht, wobei eine Ab­ schirmkappe 6 abnehmbar auf der Fotodiode 7 angebracht ist. Eine kreisförmige asphärische konvexe Linse 8 ist zwischen der Blendenöffnung 9 und der Fotodiode 7 innerhalb der Halterung 17 angebracht, wobei in diesem Fall die Linse 18 so angeordnet bzw. ausgebildet ist, daß eine getrennt geformte plastische Linse mit einer Befestigungseinrichtung, die einstückig an der inneren Oberfläche der Halterung 17 angeformt ist, versehen ist. Wenn die Anordnung der Blendenöffnung 9 und der Linse 8 in Richtung der optischen Achse der Fotodiode 7 vom Kammerzen­ trum betrachtet wird, erreicht die Halterung 17 eine derartige Positions-Beziehung, daß die optischen Achsen dieser drei op­ tischen Elemente zusammenfallen, wie dies in Fig. 4 darge­ stellt ist.

Die gemäß Beschreibung ausgeführte Rauchanzeige-Einheit wird beispielsweise mit anderen notwendigen Teilen gemäß der Dar­ stellung in Fig. 5 zusammengesetzt, wodurch ein fotoelektri­ scher Rauchanzeiger erhalten wird. In Fig. 5 ist ein Gehäuse 21 an seiner oberen Oberfläche mit Verbindungsflächen 22 ver­ sehen, um die mechanische und elektrische Verbindung mit einem Tragelement, welches separat an der Decke oder dgl. angebracht ist, herzustellen. An der Unterseite ist das Gehäuse 21 mit einer Ausnehmung 23 versehen, die eine gedruckte Schaltungs­ platte aufnimmt, auf welcher eine elektrische Schaltung ange­ bracht ist. Ein Abschirmeinsatz 24 wird in die Ausnehmung 23 entlang der inneren Umfangsfläche derselben eingeführt. Eine gedruckte Schaltungsplatte 25 wird an der inneren Seite des Einsatzes 24 untergebracht. Bei dieser Ausführungsform ist die gedruckte Schaltungsplatte 25 an der Rückseite des Gehäuses 11 der Rauchanzeige-Einheit befestigt. Die Insektenabschirmung 26 deckt den Umfang des Gehäuses 11 der Rauchanzeige-Einheit ab, wobei die Infrarot-Licht emittierende Diode 4, die Prüflicht emittierende Diode 5, die lichtempfindliche Fotodiode 7, die Abschirmkappe 6, die Linse 8 usw. jeweils in den Halterungen 14, 15 und 17 innerhalb der Rauchanzeige-Kammer 1, wie vorste­ hend erwähnt, angebracht sind und die Abdeckung 12 am Gehäuse 11 angebracht wird, um die Kammer 1 abzuschließen. Diese Rauchanzeige-Einheit wird dadurch zusammengesetzt, daß das Ge­ häuse 11 mittels Schrauben 27 am Gehäuse 21 befestigt wird. Zuletzt wird eine äußere Abdeckung 28, die mit Öffnungen ge­ formt ist, am Gehäuse 21 angebracht, um dadurch die Außenseite der Rauchanzeige-Einheit abzudecken.

Im Überwachungszustand wird dieser fotoelektrische Rauchanzei­ ger durch seine eigene elektronische Schaltungsanordnung ge­ steuert, so daß die Infrarot-Licht emittierende Diode 4 inter­ mittierend angesteuert wird und so Infrarot-Licht in die Rauchanzeige-Kammer 1 von der Infrarot-Licht emittierenden Di­ ode abgestrahlt wird. Da die Anordnung so getroffen ist, daß das abgestrahlte Infrarot-Licht bei Abwesenheit von Rauch in der Anzeigekammer nicht direkt auf die Fotodiode 7 fällt, ist der Ausgabepegel des Rauchanzeigers auf einem Wert, der der Rauchdichte Null entspricht. Wenn Rauch durch irgendeine Ursa­ che, z. B. ein Feuer, außerhalb des Anzeigers erzeugt wird, dringt der Rauch in die Anzeigekammer durch die Öffnungen in der äußeren Abdeckung 28 und durch die Insektenabschirmung 26 und die Räume zwischen den Labyrinthplatten in die Rauchan­ zeige-Kammer 1 ein.

Das Infrarot-Licht wird intermittierend von der Infrarot-Licht emittierenden Diode 4 innerhalb der Rauchanzeige-Kammer 1 ab­ gestrahlt, so daß, wenn das Infrarot-Licht auf den in die Kam­ mer 1 eintretenden Rauch trifft, das Infrarot-Licht durch die Rauchpartikel gestreut wird. Das Streulicht wird durch die Blendenöffnung 9 und die Linse 8 aufgefangen, wodurch es auf die lichtempfindliche Oberfläche der lichtempfindlichen Foto­ diode 7 fällt. Dabei wird das Streulicht, welches innerhalb der Kammer 1 erzeugt wird, von einem breiten Bereich aufgenom­ men, da die Fotodiode 7 mit einem Gesichtsfeld mit einem großen Winkel durch die Linse 8 versehen ist, so daß sowohl die Möglichkeit des Feststellens als auch die Menge des ein­ fallenden Lichtes vergrößert werden. Da zudem das durch die Linse 8 erweiterte Gesichtsfeld durch die Blendenöffnung 9 flach abgeschnitten ist derart, daß die Stirnflächen 16 und 18 der Kammer 1 außerhalb des Gesichtsfeldes bleiben, wird kei­ nerlei Auswirkung auf die Überwachung durch unerwünschte Lichtstörungen an den Stirnflächen hervorgerufen. Ferner kann aufgrund des Vorhandenseins der Nut 10 an der inneren Um­ fangsoberfläche der Blendenöffnung 9 sogar dann, wenn solche Verunreinigungen wie Staub auf der inneren Umfangsoberfläche abgelagert sind, die resultierende Störung merklich reduziert werden. Das resultierende, in die lichtempfindliche Fotodiode 7 einfallende Licht wird in eine elektrische Größe umgewandelt und durch einen eigenen Schaltkreis für die Signale vearbei­ tet. Die resultierende Anzeigerabgabe enthält Informationen, die der laufenden Rauchdichte innerhalb der Rauchanzeige-Kam­ mer 1 entsprechen.

Claims (6)

1. Photoelektrischer Rauchanzeiger mit einer flachen Kammer, welche eine Achse aufweist, wobei die Höhe der Kammer in der axialen Richtung kleiner als deren Ausdehnung in der Richtung quer zu dieser Achse ist, mit einer Lichtquelle, die angeordnet ist, um Licht in das Innere der Kammer abzustrahlen, mit einer lichtempfindlichen Photodiode, die auf das von der Lichtquelle abgestrahlte und durch die Rauchteilchen innerhalb der Kammer gestreute Licht empfindlich ist, und mit einem optischen Mittel, das einen Lichtkondensor aufweist, der vor der lichtempfindlichen Photodiode derart angeordnet ist, dass dieser auf ihn fallendes Licht auf die lichtempfindliche Photodiode konzentriert, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Mittel eine Anordnung (8, 9; 8b; 8d) zur Konfigurierung des Lichtkondensors (8) umfasst, derart, dass das Gesichtsfeld der lichtempfindlichen Photodiode zu einem flachen Gesichtsfeld verbreitert wird, das in der Richtung quer zu der Achse größer ist als in der Richtung der Achse.

2. Photoelektrischer Rauchanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine fokussierende Linse oder einen Spiegel (8b; 8d) vor der lichtempfindlichen Photodiode (7) umfasst, wobei die fokussierende Linse oder der Spiegel ausgeführt sind, um das Gesichtsfeld der lichtempfindlichen Photodiode (7) derart auszudehnen, so dass ein flaches Gesichtsfeld resultiert, das in der Richtung quer zu der Achse größer ist als in der Richtung der Achse.

3. Rauchanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine fokussierende Linse oder einen Spiegel (8; 8c) vor der lichtempfindlichen Photodiode (7) aufweist, um deren Gesichtsfeld auszudehnen, und eine eine Öffnung (9) definierende Leuchtfeldblende (9), die vor der fokussierenden Linse oder dem Spiegel (8; 8c) angeordnet ist, und dass die Öffnung (9) rechteckig ist und deren Länge in der Richtung quer zu der Achse größer ist als dessen Höhe in der Richtung der Achse.

4. Rauchanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfangsnut (10) in der Oberfläche, die die Kante der Öffnung (9) der Leuchtfeldblende definiert, eingeformt ist.

5. Rauchanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1) durch zwei Stirnflächen (16, 18) geschlossen ist, welche sich quer zu der Achse erstrecken und nicht innerhalb des ausgedehnten Gesichtsfeldes der lichtempfindlichen Photodiode (7) angeordnet sind.

6. Rauchanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgedehnte Gesichtsfeld der lichtempfindlichen Photodiode (7) eine Weite aufweist, die im wesentlichen gleich zu derjenigen der Rauchanzeigekammer (1) in der Richtung quer zu der Achse ist.