DE60004203T2

DE60004203T2 - Schallkörper für feueralarmsysteme

Info

Publication number: DE60004203T2
Application number: DE60004203T
Authority: DE
Inventors: Walter Dunstan RUNCIMAN
Original assignee: GSBS Development Corp
Current assignee: GSBS Development Corp
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 2000-05-05
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2020-05-06
Also published as: CN1171499C; WO2000069213A2; US6905001B1; EP1177704B1; AU5049900A; ATE246434T1; ES2204606T3; WO2000069213A3; DE60004203D1; EP1177704A2; CN1354964A; CA2369392A1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf Schallkörper für Feueralarmsysteme.
Hintergrund der Erfindung
Einige Feueralarmsysteme haben Schallkörper, die in die Sockel zur Aufnahme der Feuermelder eingebaut sind. Sie werden in der Industrie als Schallkörper "hinter dem Feuermelder" bezeichnet. Derartige Schallkörper befinden sich infolgedessen normalerweise an der Decke des geschützten Bereichs. Die Spezifikationen anderer Feueralarmsysteme erfordern die Verwendung von an der Wand montierten Schallkörpern. Solche Schallkörper sind "freistehende" Einheiten und enthalten keine Feuermelder.
Die meisten Schallkörper werden direkt aus den Kommunikationsleitungen mit Energie versorgt, und daher ist die verfügbare Energie gering. Infolgedessen müssen solche Schallkörper effizient sein, und die vorliegende Erfindung ist bestrebt, einen Schallkörper bereitzustellen, der annehmbare Rundum-Schalldruckpegel unter Verwendung der in den Kommunikationsleitungen verfügbaren Energie erzeugt.
US-A-1,943,499 und US-A-1,310,243 stellen derzeit bekannte Schallkörper dar, die jeweils einen Schalltrichter enthalten. Die Bauweise von beiden führt zu Ineffizienzen bei der Schallerzeugung aus der verfügbaren Energie.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Schallkörper vorgestellt, der aufweist: eine Wand, welche eine erste Luftspalte bildet, die zu einer ersten Schallöffnung führt, durch welche sich die erste Spalte zur Umgebungsluft öffnet; eine Wand, die eine zweite Luftspalte bildet, die zu einer zweiten Schallöffnung führt, durch welche sich die zweite Spalte zur Umgebungsluft öffnet; eine Membran zwischen den Spalten und eine Einrichtung, die bewirkt, dass die Membran vibriert; dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Länge der ersten Luftspalte und der Länge der zweiten Luftspalte im Wesentlichen gleich einer halben Wellenlänge bei der Frequenz ist, bei der die Membran vibriert.
Vorzugsweise umfasst der Schallkörper eine längliche Kavität, die sich in dem Schallkörper zentral erstreckt, wobei die Membran die Kavität in erste und zweite Teile teilt, wobei der erste Teil an dem seiner Enden, das von der Membran entfernt ist, in einen gefalteten Trichter führt und wobei die erste Schallkörperöffnung die Form einer entlang dem Umfang verlaufenden Öffnung aufweist.
In der bevorzugten Form weist der gefaltete Trichter dort vorzugsweise eine erste Haarnadelkurve neben dem Ende der länglichen zentralen Kavität auf, wobei die Kurve die längliche zentrale Kavität mit einem Reflexionsteil in Verbindung setzt, sowie eine zweite Haarnadelkurve, wobei die zweite Kurve das von der ersten Haarnadelkurve entfernte Ende dieses Teils mit einem Auslassteil des Trichters in Verbindung bringt, wobei dieses Teil selbst zu der entlang dem Umfang verlaufenden Schallkörperöffnung führt.
Das von der Membran entfernte Ende des zweiten Teils der länglichen zentralen Kavität spaltet sich vorzugsweise in eine Vielzahl von Durchgängen auf, wobei es in jedem Durchgang eine rechtwinklige Kurve gibt und wobei sich die Durchgänge von der länglichen Kavität zu Schallkörperöffnungen radial nach außen erstrecken, die sich radial nach außen öffnen. In der bevorzugten Form gibt es sechs Durchgänge, die entlang dem Umfang der länglichen zentralen Kavität gleich weit beabstandet sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie sie umgesetzt werden kann, wird nun als Beispiel auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, auf denen:
1 ein axialer Querschnitt durch einen an der Wand montierten Schallkörper ist;
2 eine Ansicht eines Sockelteils eines Schallkörpers ist; und
3 ein Diagramm ist, das die Konfiguration eines Trichters veranschaulicht.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Der abgebildete Schallkörper umfasst einen Sockelteil 10 mit (nicht dargestellten) Einrichtungen für seine Befestigung an einer Wand und einen Trichterteil 12. Zwischen den Teilen 10 und 12 gibt es eine Einheit 14, die eine Membran 16 enthält. Eine längliche zentrale Kavität 18 erstreckt sich vom Sockelteil 10 zur Unterseite eines Raums 20, der eine Lampe 22 aufnimmt. Der Raum 20 ist durch eine transparente Abdeckung 24 geschlossen.
Die Kavität 18 mündet direkt unterhalb des Raums 20 in einen gewundenen Durchgang 26, der einen Reflexionstrichter bildet. Der Trichter ist im Aufriss kreisförmig.
Der Durchgang 26 hat dort eine erste Haarnadelkurve 28, welche die Richtung des Durchgangs 26 umkehrt und dadurch ein Zwischenreflexionsdurchgangsteil 30 bildet, das sich vom Raum 20 weg erstreckt. Eine zweite Haarnadelkurve 32 kehrt die Richtung des Durchgangs 28 erneut um. Die Kurven 28 und 32 bilden die Enden des Teils 30.
Jenseits der Kurve 32 befindet sich eine Schallkörperöffnung 34, die sich vom Sockelteil 10 weg in die Umgebungsluft öffnet. Die Schallkörperöffnung 34 ist, wenn der Schallkörper in Richtung des Pfeils A betrachtet wird, im Wesentlichen kreisförmig in ihrer Konfiguration und ist durch eine innere kreisförmige Wand 36 und eine äußere kreisförmige Wand 38 begrenzt.
Die Linie, entlang derer die Teile 10 und 12 entlang ihrer Außenperipherien zusammengeführt werden, ist mit L bezeichnet. Das Teil 10 weist eine Fläche 40 von scheibenartiger Form mit einem Flansch 42 um ihre Peripherie auf sowie eine Fläche 44 von schüsselartiger Form mit einem Flansch 46 um ihre Peripherie.
Die Einheit 14 umfasst ein kreisförmiges Gehäuse, das eine Bodenwand 48, eine kurze, aus der Bodenwand herausragende hohle Hülse 50 und eine periphere Wand 52 aufweist, die aus der Bodenwand 48 in entgegengesetzter Richtung zur Hülse herausragt. Ein Deckel 54 schließt den Raum ab, der die Membran 16 aufnimmt. Der Deckel hat in sich eine Öffnung, die mit dem Teil der Kavität 18 rechts von der Einheit 14 verbunden ist, wie in 1 des Schallkörpers dargestellt. Die Peripherie der Membran 16 liegt zwischen einer umlaufenden Rippe 56, die über die Bodenwand 48 herausragt, und einem O-Ring 58, der in die Einheit 14 eingesetzt wird, bevor der Deckel 54 eingepresst wird.
Das Ende des Teils der zentralen Kavität 18 links von der Einheit 14 spaltet sich in sechs Durchgänge auf. Zwei der Durchgänge, die mit 60 bezeichnet sind, werden in 1 dargestellt. Jeder Durchgang 60 hat darin eine rechtwinklige Kurve 62 und öffnet sich im Allgemeinen radial zum Schallkörper in die Umgebungsluft, das heißt, parallel zu der Wand, an die der Schallkörper montiert ist.
Die Schallkörperöffnung am Ende jedes Durchgangs 60 ist mit 64 bezeichnet.
Man wird feststellen, dass die Membran 16 die Luftwege des Schallkörpers in zwei getrennte Abschnitte unterteilt. Die Impedanz der Luftsäulen zwischen der Membran 16 und den Öffnungen 34 beziehungsweise 64 ist akustisch optimiert, um die erforderliche Schallverteilung zwischen dem Reflexionstrichter und den Durchgängen 60 zu liefern. Dies wird dadurch erreicht, dass die Längendifferenz zwischen der Luftsäule, die sich von der Membran 16 zur Öffnung 34 erstreckt, und der Luftsäule, die sich von der Membran 16 zur Öffnung 64 erstreckt, gleich einer halben Wellenlänge bei der Frequenz ist, bei der die Membran schwingt. Wenn dieses Verhältnis nicht eingehalten wird, nehmen die Schalldruckpegel aufgrund der destruktiven Interferenz zwischen den durch die Öffnungen 34 und 64 dargestellten Schallquellen ab.
Jeder Schalltrichterdurchgang 26 und jeder Schalltrichterdurchgang 60 ist durch eine Wand begrenzt, die der in 3 dargestellten Form entspricht. Darin wird die Länge des Schaltrichters gegenüber der Querschnittsfläche des Schalltrichters aufgetragen. Man stellt fest, dass die Fläche des Schalltrichters mit dem Abstand von der Membran 16 exponentiell zunimmt.

Claims

Schallkörper mit einer Wand (36, 38), welche eine erste Luftspalte (26) bildet, die zu einer ersten Schallöffnung (34) führt, durch welche sich die erste Spalte zu der Umgebungsluft öffnet, einer Wand (40, 44), welche eine zweite Luftspalte (60) bildet, die zu einer zweiten Schallöffnung (64) führt, durch welche sich die zweite Luftspalte zu der Umgebungsluft öffnet, einer Membran (16) zwischen den Spalten und einer Einrichtung, die bewirkt, dass die Membran vibriert, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Länge der ersten Luftspalte (26) und der Länge der zweiten Luftspalte (60) im Wesentlichen gleich einer halben Wellenlänge der Frequenz ist, mit welcher die Membran vibriert.
Schallkörper nach Anspruch 1 eine längliche Kavität (18) umfassend, welche sich in dem Schallkörper zentral erstreckt, wobei die Membran die Kavität in erste und zweite Teile (12, 10) teilt, in welcher der erste Teil an dem Ende derselben von der Membran (16) entfernt in einen gefalteten Trichter (26) führt, wobei die erste Schallkörperöffnung (34) die Form einer entlang dem Umfang verlaufenden Öffnung aufweist.
Schallkörper nach Anspruch 2, wobei der gefaltete Trichter (26) dort neben dem Ende der länglichen zentralen Kavität (18) eine erste Haarnadelkurve (28) aufweist, die Kurve (28) die längliche zentrale Kavität mit einem Reflexionsteil in Verbindung setzt, sich neben der länglichen zentralen Kavität (18) eine zweite Haarnadelkurve (32) befindet, die zweite Kurve das Ende des Teils abseits von der ersten Haarnadelkurve (28) mit einem Auslassteil des Trichters in Verbindung bringt, welches Teil selbst zu der entlang dem Umfang verlaufenden Schallkörperöffnung führt.
Schallkörper nach Anspruch 1, wobei sich das Ende des zweiten Teils (10) der länglichen zentralen Kavität (18) abseits von der Membran in eine Vielzahl von Durchgängen (60) aufspaltet, wo es in jedem Durchgang eine rechtwinklige Kurve (62) gibt, wobei sich die Durchgänge von der länglichen zentra len Kavität zu Schallkörperöffnungen (64) radial nach außen erstrecken, welche sich radial nach außen öffnen.
Schallkörper nach Anspruch 4 und mit sechs Durchgängen (60), welche entlang dem Umfang der länglichen zentralen Kavität (18) gleich weit beabstandet sind.