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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Zusammensetzung zur Verwendung bei
der Prüfung von
Rauchmeldern. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Zusammensetzung
zur Prüfung
von sowohl Ionisationsrauchmeldern als auch optischen Rauchmeldern.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung einer Zusammensetzung
für einen
solchen Zweck.
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Rauchmelder
sind ein übliches
Mittel zum Schutz von Leben und Eigentum gegen Feuer- und Rauchschaden
sowohl in gewerblichen als auch in privaten Gebäuden. Rauchmelder reagieren
auf Rauchteilchen oder Aerosole, die von einer Verbrennung herrühren, und
lassen einen Alarm als Reaktion auf ihre Anwesenheit in der Atmosphäre ertönen. Eine
rasche und verlässliche
Reaktion durch solche Melder ist lebenswichtig aufgrund der Gefahren
der Rauchinhalation und der Geschwindigkeit der Feuerausbreitung.
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Rauchmelder
arbeiten derzeit nach einem von zwei Verfahren, nämlich Ionisationsprinzipien oder
fotoelektrischen Prinzipien. Der Betrieb von Ionisationsrauchmeldern
basiert auf dem Prinzip der Leitfähigkeitsänderung der Atmosphäre in der
Messkammer des Rauchmelders. Die Kammer enthält zwei Elektroden, die ein
elektrisches Feld über
die Kammer hinweg erzeugen, und eine sehr kleine Quelle eines radioaktiven
Materials, typischerweise 0,2 g Americium-241. Das radioaktive Material
ionisiert die Luftteilchen und erzeugt positive und negative Ionen
im Inneren der Kammer. Die Bewegung dieser Ionen zu der entgegengesetzt
geladenen Elektrode lässt
einen elektrischen Strom in der Kammer fließen. Die Stromstärke hängt von
der Anzahl und der Geschwindigkeit der Ionen ab und bleibt in der
Luft relativ konstant. Wenn große
hoch ionisierte Rauchteilchen in die Messkammer eintreten, werden
sie zu entgegengesetzt geladenen Ionen angezogen, wodurch Ionenteilchenpaare
von hoher Masse erzeugt werden. Ionen in solchen Ionenteilchenpaaren
sind nicht in der Lage, sich in der Kammer so frei wie isolierte
Ionen zu bewegen, und die Verringerung des elektrischen Stroms durch
die Kammer löst
den Alarm aus. Ionisationsmelder sind allgemein geeignet für Rauchaerosole
aus brennenden Feuern, deren Durchmesser im Bereich von 0,01 bis
0,05 μm
liegen.
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Sie
werden auch durch die elektrischen Eigenschaften von Rauch beeinflusst,
insbesondere der Beweglichkeit der Ionenteilchenpaare, die in der Kammer
gebildet werden.
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Fotoelektrische
oder optische Rauchmelder stellen die Anwesenheit von Rauchteilchen
aufgrund ihrer Lichtstreuungswirkungen in der Kammer fest. In einer
Ausführungsform
enthält
die Kammer des optischen Rauchmelders ein Infrarotlicht und eine
Fotodiode. In der Kammer werden Pulse von Infrarotlicht emittiert,
die in Abwesenheit von Rauchteilchen nicht die Fotodiode erreichen.
In Anwesenheit von Rauch wird jedoch Infrarotlicht durch die Teilchen
auf die Fotodiode reflektiert, die anschließend das Signal an eine Alarmeinheit
weiterleitet, was einen Alarm auslöst. Fotoelektrische Melder
sprechen am besten auf Rauchaerosole aus Schwelbrandquellen an,
welche Teilchendurchmesser in dem Bereich von 0,1 bis 5 μm aufweisen.
Zusätzlich
zu der Teilchengröße ist ein anderer
wichtiger Faktor der Wirksamkeit von fotoelektrischen Meldern der
Brechungsindex der Rauchteilchen. Der Brechungsindex schreibt die
Menge des Streuens, Reflektierens und Absorbierens von Lichtstrahlung
vor, die zur Auslösung
des Alarms erforderlich sind.
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Typischerweise
werden Rauchmelder mit einem integralen Prüfmechanismus bereitgestellt,
der durch Drücken
eines Knopfes auf dem Gehäuse
des Melders oder einer ähnlichen
Einrichtung betätigt werden
kann. Solche Prüfmechanismen
prüfen
jedoch nur den Alarmmechanismus und geben keine Information über den
Zustand der Prüfkammer
und der Rauchmeldeeinrichtungen. Mit der Zeit beeinflusst die Ansammlung
von Störfaktoren,
wie Staub, Schmutz, Fett, Kondensation usw., und die Alterung der
Vorrichtung die Empfindlichkeit der Rauchmeldeeinrichtungen, obwohl
sie nicht notwendigerweise eine Wirkung auf den Alarmmechanismus
haben. In Ionisationsmeldern schirmen die Störfaktoren die radioaktive Quelle
ab, was den Ionenstrom in der Kammer unterbricht, während in
fotoelektrischen Meldern ein Film von Störfaktoren sich über der
Infrarotquelle und den Fotodiodensensoren bildet, was die Empfindlichkeit
der Vorrichtung verringert. Folglich ist ein integraler Prüfmechanismus
unzureichend, um ein genaues Bild über den Zustand des Rauchmelders zu
ergeben.
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In
der Technik sind Verfahren bekannt, um einen Rauchmelder funktionell
zu prüfen,
die spezielle chemische Zusammensetzungen und Abgabeverfahren verwenden.
So beschreibt z. B. die US-Patentschrift 3,729,979 eine Vorrichtung
zum Erzeugen und Mes sen von Verbrennungsprodukten, die brennbares
Material, wie Zigaretten oder Zigarren, zum Prüfen von Rauchmeldern verbrennt,
und um die optimale Positionierung von Rauchmeldern zu erlauben. Das
Blasen von Rauch auf Melder ist jedoch primitiv, unangenehm und
kann gefährlich
sein.
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Die
US-Patentschrift 3,693,401 beschreibt eine Vorrichtung zum Prüfen des
Betriebs von Rauchmeldern, umfassend ein Gehäuseelement, das so ausgelegt
ist, dass es über
einem Rauchmelder angeordnet werden kann, einen Innenraum zur Erzeugung
eines Aerosols darin und einen Behälter, der ein verflüssigtes
Trägermedium,
wie einen vollständig
halogenierten Kohlenwasserstoff, z. B. Dichlortetrafluorethan, enthält. Das
Trägermedium
hat einen Siedepunkt von –20°C bis +20°C, was genügend hoch
ist, um sicherzustellen, dass es lange genug in Aerosolform verbleibt,
um sowohl optische Rauchmelder als auch Ionisationsmelder zu betätigen, bevor
es verdampft. Die US-Patentschrift 4,301,874
beschreibt einen von Hand gehaltenen und mit Druck beaufschlagten
Behälter,
um ein direktes Sprühen
einer Zusammensetzung in Form eines Aerosols, welches Verbrennungsprodukte
simuliert, zu erlauben. Die Zusammensetzung besteht bevorzugt aus
etwa 70% Kohlenwasserstofftreibmittel, 5% Isopropylalkohol und 25%
Dioctylphthalat. WO 92/00240 beschreibt ebenfalls die Verwendung
einer Aerosol-Sprühformulierung,
die einen linearen Alkylphthalatester und Treibmittel enthält, zur
Prüfung von
Rauchmeldern. Die US-Patentschrift 4,715,985 beschreibt eine Zusammensetzung
zur Prüfung
der Funktion von Feuermeldeeinrichtungen, die Trifluortrichlorethan,
Distickstoffoxid, Ethylether und ein Alkylphthalat umfasst. Weiterhin
ist die Verwendung von Phthalaten in der britischen Patentschrift 1527003
beschrieben.
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Die
Verwendung von HCFC- und CFC-Produkten ist nun jedoch aufgrund ihrer
nachteiligen Umweltwirkungen verboten. Die Verwendung von Phthalaten
hat ebenfalls Nachteile dahingehend, dass sie in einer einatmungsfähigen Form
hoch toxisch sind und unerwünschte
Wirkungen auf Kunststoffe, insbesondere Styrole, haben, die gewöhnlich in
Haushaltswaren verwendet werden.
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Diese
Probleme sind teilweise durch ein in der US-Patentschrift 5,076,966
beschriebenes Verfahren überwunden
worden, welches ein Verfahren zum Prüfen der Funktion von Ionisationsrauchmeldern
oder optischen Rauchmeldern beinhaltet, umfassend die Schritte des
Einführens
eines Polyhydroxyalkohols und eines wasserlöslichen Alkohols mit einem
Siedepunkt von unter 100°C
in die Nachbarschaft des Melders. Solche Zusammensetzungen sind
nicht sehr wirksam beim Aktivieren von Ionisationsmeldern, falls
der Polyhydroxyalkohol nicht in einer hohen Konzentration vorliegt.
Bei hohen Konzentrationen führt
jedoch dieses Verfahren zur Abscheidung eines Rückstands in und um den Rauchmelder herum,
welcher unansehnlich ist und zur verringerten Empfindlichkeit des
Melders führen
kann.
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Weiterhin
haben andere Produkte Phthalate mit Zusammensetzungen auf Siliciumbasis,
wie Phenyltrimethicon (US-Patentschrift 5,785,891) und Siloxane
(GB-Patentveröffentlichung
2305917), mit einem gewissen Erfolg ersetzt, obwohl noch ein Rückstand
nach der Anwendung zurückbleiben
kann. Silicone und Siloxane sind auch ein mögliches Atmungsrisiko; die
thermische Zersetzung von einigen Produkten erzeugt Formaldehyd,
und ihre Verwendung beschränkt
die Anwendung der Rauchmelderzusammensetzungen. Die Patentveröffentlichung
JP H10-079090 beschreibt eine Zusammensetzung zur Prüfung eines
Rauchmelders, die einen Alkohol und einen Zusatz, wie ein Carbonat
oder ein Polyalkylenglycol, umfasst.
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Die
GB-Patentveröffentlichung
2283978 beschreibt eine Zusammensetzung, umfassend ein oberflächenaktives
Siloxanoxyalkan und ein Polyol als Reaktionsprodukte für einen
starren Schaumstoff mit geschlossenen Zellen. Die GB-Patentveröffentlichung
2243780 beschreibt eine Zusammensetzung, umfassend ein oberflächenaktives
Silicon und optional ein Alkandiol, zur Verwendung als Sonnenschutz.
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Die
Hersteller von Rauchmeldern haben gezeigt, dass das Verbessern der
Aufbau- und Ansprechkonstruktion einer Ionisationskammer bis zu einem
gewissen Ausmaß die
Tendenz für
durch Störfaktoren
hervorgerufene Fehlalarme verringern kann, dass solche Konstruktionsverbesserungen
aber keine signifikante Wirkung während der Funktionsprüfung von
Rauchmeldern haben können,
wo Prüfprodukte
häufig
direkt in die Kammer durch die Öffnungen
angewandt werden.
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Es
ist demgemäß eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung bereitzustellen,
die mit einer Aeorosol-Vorrichtung anwendbar und befähigt ist,
sowohl Rauchmelder vom optischen als auch vom Ionisationstyp auszulösen, wobei
die mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme vermieden werden.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine chemische Zusammensetzung,
die Aerosolteilchen von ähnlicher
Größe und Molekularionen
von ähnlichem
Gewicht und ähnlicher
Ionisationsenergie im Vergleich zu Rauchaerosolen bildet. Aufgrund
der Aerosol-Teilchengröße und des
Gewichts und der Ionisationsenergie der Molekularionen ist die Zusammensetzung
in der Lage, Ionisationsrauchmelder auszulösen, obwohl das Aerosol auch
die richtige Teilchengröße und den
richtigen Brechungsindex hat, um optische Melder auszulösen. Die
Zusammensetzung ist sowohl mit einem breiten Bereich von Kunststoffen
verträglich
als auch inert für
den Verwender und die Umgebung und macht es möglich, dass der Melder funktionell
geprüft
wird, ohne ungünstige
Rückstände auf
Melderoberflächen
oder anderen Oberflächen
nahe dem Anwendungsbereich zurückzulassen.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird eine Zusammensetzung für die Aktivierung von Rauchmeldern
bereitgestellt, die einen Polyhydroxyalkohol und ein oberflächenaktives
Mittel umfasst.
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Der
Polyhydroxyalkohol ist ein wirksamer Aktivator für einen fotoelektrischen Melder,
der bezüglich
der Gesundheit und der Umgebung unschädlich und gegenüber Materialien
nicht aggressiv ist. Der Polyhydroxyalkohol kann in Konzentrationen
von 0,5 bis 10% Gew./Gew. vorhanden sein. Zusätzlich hat der Polyhydroxyalkohol
bevorzugt einen Brechungsindex zwischen 1,45 und 1,5. Bevorzugt
ist der Polyhydroxyalkohol 1,2-Ethandiol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol
oder 1,2,3-Propantriol oder Mischungen davon. Die derzeit bevorzugte
Formulierung besteht aus 1,2,3-Propantriol (Glycerin), erwünschterweise
in Mengen von 0,3% Gew./Gew., und dessen Brechungsindex 1,4746 beträgt.
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Oberflächenaktive
Mittel, die allgemein für ihre
Emulgiercharakteristiken bekannt sind, werden in der vorliegenden
Erfindung aufgrund ihrer Fähigkeit
verwendet, um (1) den Teilchen ein passendes elektrisches Potenzial
zu verleihen, und um (2) rasch um dispergierte Teilchen herum zu
adsorbieren, was einen nicht haftenden Film bildet, der eine Koaleszenz
zwischen Teilchen verhindert und so die richtigen Teilchengrößen für eine längere Zeit
aufrechterhält.
Dies macht sie zu guten Aktivatoren von Ionisationsmeldern. Zusätzlich weisen
sie allgemein hohe Brechungsindizes auf, was sie zu guten Aktivatoren von
fotoelektrischen Meldern macht. Gemäß dem hydrophilen-lipophilen
Gleichgewichtssystem (HLB-System) werden den oberflächenaktiven
Mitteln ein numerischer Wert zugeordnet, um die Polarität der Moleküle in einem
willkürlichen
Bereich von 1 bis 40 anzugeben. Hohe HLB-Werte geben eine hohe Polarität der Moleküle wieder.
Das oberflächenaktive
Mittel kann aus den Klassen der anionischen und nicht ionischen
oberflächenaktiven
Mittel ausgewählt
werden. Die anionische Klasse kann aus linearen Natriumalkylbenzolsulfaten,
linearen Alkylsulfaten und
linearen Alkylethoxysulfaten bestehen. Die nicht ionische Klasse
kann die Alkylethoxylate, ethoxylierten Alkylphenole, Fettsäureester,
langkettigen Carbonsäureester
und Polymere von Ethylenoxid, Propylenoxid und Alkoholen oder Mischungen
davon umfassen. Das oberflächenaktive Mittel
kann in einer Konzentration zwischen 0,05 bis 10% Gew./Gew. vorhanden
sein und kann einen HLB-Wert in dem Bereich von 1 bis 40 mit einem
Brechungsindex zwischen 1,45 und 1,5 haben und kann gute Polaritätscharakteristiken
haben. In einer Ausführungsform
ist das oberflächenaktive
Mittel ein langkettiger Carbonsäureester,
wie ein Sorbitanester. Die derzeit bevorzugte Formulierung besteht
aus Sorbitanmonolaurat (vgl. oben), einem Sorbitanester mit gemäßigten Polaritätscharakteristiken,
einem HLB von 8,6, einem Brechungsindex von 1,4740 und ist bevorzugt
in Mengen von 0,2% Gew./Gew. vorhanden. Er wird gewöhnlich in
der pharmazeutischen Industrie, der Nahrungsmittelindustrie und
der kosmetischen Industrie verwendet und ist daher sicher zu verwenden.
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Bevorzugt
ist die Säuregruppe
des Esters eine gesättigte
langkettige Carbonsäure,
worin das Grundgerüst
der Carbonsäure
bevorzugt 5 bis 20 Kohlenstoffatome umfasst.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird eine Zusammensetzung zur Verwendung
bei der Prüfung
von Rauchmeldern bereitgestellt, wobei die Zusammensetzung einen
Polyhydroxyalkohol und ein oberflächenaktives Mittel und optional
ein Trägermedium
und ein Treibmittel umfasst, worin der Polyhydroxyalkohol und das
oberflächenaktive
Mittel jeweils einen Brechungsindex von 1,45 bis 1,5 haben.
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Die
Zusammensetzung umfasst bevorzugt ein Trägermedium. Das Trägermedium
ist bevorzugt ein Alkohol mit niedrigem Siedepunkt oder eine Mischung
von Alkoholen; der Siedepunkt liegt bevorzugt unter 100°C. Bevorzugt
wird das Trägermedium ausgewählt aus
Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol und 2-Methyl-2-propanol
oder geeigneten Kombinationen davon. Am bevorzugtesten ist das Trägermedium
Ethanol oder 2-Propanol. In einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Trägermedium
5 Gew./Gew. bis zu 30% Gew./Gew. der Zusammensetzung.
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Die
Zusammensetzung enthält
bevorzugt ein Treibmittel, um es zur Verwendung als Aerosol geeignet
zu machen. Die Zusammensetzung kann 10% Gew./Gew. bis zu 90% Gew./Gew.
des Treibmittels enthalten. Es ist bevorzugt ein Kohlenwasserstofftreibmittel
(wie Isobutan, Propan und Butan), HFC 134a, DME (Dimethylether)
oder geeignete Kombinationen davon.
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Die
Zusammensetzung gemäß der Erfindung
kann sowohl Ionisationsrauchmelder als auch fotoelektrische Rauchmelder
aktivieren und kann daher bei der Prüfung solcher Rauchmelder verwendet werden.
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Die
Zusammensetzung gemäß der Erfindung
kann in einer Abgabevorrichtung enthalten sein, die zur Freisetzung
der Zusammensetzung durch ein Ventil und eine Sprühöffnung befähigt ist, um
ein Aerosol von im Wesentlichen konstanter Teilchengröße zu erzeugen,
die für
die Aktivierung von optischen Rauchmeldern und Ionisationsrauchmeldern
förderlich
ist. Die Zusammensetzung ist bevorzugt in der Abgabevorrichtung
in einem Druckbereich von 6 bis 12 bar (600 bis 1200 kPa) enthalten.
Die bevorzugte Abgabevorrichtung ist die "SOLO"-Abgabevorrichtung
von No Climb, die so konstruiert ist, dass die freigesetzten Aerosole
in der unmittelbaren Nachbarschaft des Melders enthalten sind, bis
der Melderalarm aktiviert ist. Dieses Merkmal verhindert nicht nur
die direkte Einführung
der aerosolierten Komponenten in die Kammer, was eine Verschmutzung
hervorru fen kann, sondern ergibt auch geregelte Prüfbedingungen
für die
zu prüfenden
Melder. Durch die Verwendung eines über dem Rauchmelder angeordneten
Gehäuses
oder einer Bechermembran können die
Bedingungen konstant gehalten werden, und ein Austreten des Aerosols
wird minimiert.
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Wenn
das oberflächenaktive
Mittel und der Polyhydroxyalkohol mit einer geeigneten Menge des Trägermediums,
wie ein Alkohol, durch optimale Ventil/Sprüh-Spezifikationen angewandt
werden, können Restabscheidungen
auf einem Minimum gehalten werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird eine Zusammensetzung zur Verwendung
beim Prüfen
von Rauchmeldern bereitgestellt, die einen Polyhydroxyalkohol und
ein oberflächenaktives
Mittel und optional ein Trägermedium
und ein Treibmittel umfasst, worin das oberflächenaktive Mittel ausgewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus Alkylethoxylaten, ethoxylierten Alkylphenolen,
Fettsäureestern, langkettigen
Carbonsäureestern,
Polymeren von Ethylenoxid, Polymeren von Propylenoxid, Polymeren
von Alkoholen oder Copolymeren davon und Mischungen davon oder linearen
Natriumalkylbenzolsulfaten, linearen Alkylsulfaten, linearen Alkylethoxysulfaten
und Mischungen davon.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird eine Aerosolvorrichtung bereitgestellt,
umfassend ein Gehäuse,
das eine wie vorstehend beschriebene Zusammensetzung enthält, und
Mittel zum Abgeben der Zusammensetzung aus dem Gehäuse in Aerosolform.
Die Aerosolvorrichtung kann die Zusammensetzung in der Vorrichtung
bei einem bevorzugten Dampfdruck von etwa 6 bis 12 bar (600 kPa
bis 1200 kPa) enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Abgabevorrichtung ein Ventil und eine Sprühöffnung zum
Abgeben von Aerosolteilchen in Größen, die für das Ansprechen des fotoelektrischen
Rauchmelders und des Ionisationsrauchmelders förderlich sind.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird die Verwendung eines oberflächenaktiven
Mittels zum Aktivieren eines Rauchmelders bereitgestellt. Das oberflächenaktive
Mittel wird bevorzugt in Kombination mit einem Polyhydroxyalkohol
verwendet. Die Zusammensetzung wird gewöhnlich mit dem Rauchmelder
durch Sprühen
in Kontakt gebracht. Das Verfahren kann ferner den Nachweisschritt
umfassen, ob der Rauchmelder alarm durch den Schritt des Inkontaktbringens
des Rauchmelders mit der Zusammensetzung aktiviert worden ist. Dies
kann z. B. die Bewertung umfassen, ob ein hörbarer Alarm ertönt ist,
ob ein sichtbares Signal aktiviert worden ist oder ob der Analogwert
des Alarmsensors gemessen wird, und es kann die Bewertung umfassen,
ob es den Alarmmodus-Auslösewert übersteigt.
Dieser Schritt kann auch die Bewertung der Menge der Zusammensetzung
umfassen, die in Kontakt mit dem Rauchmelder gebracht wurde. Gewöhnlich setzt
die Länge
der Zeit, in der die Zusammensetzung mit dem Rauchmelder in Kontakt
ist, und die Menge der in der Rauchmelderkammer vorhandenen Zusammensetzung
den Prüfer
in die Lage, die Empfindlichkeit und das Funktionieren des Rauchmelders
zu bewerten. So zeigt z. B. ein Alarm, der durch eine kleine Menge der
Zusammensetzung (z. B. eine kurze Sprayanwendung von 1 bis 10 Sekunden
in dem Fall, dass die Zusammensetzung als Aerosol angewendet wird) und
innerhalb einiger Sekunden (z. B. weniger als 30 Sekunden) aktiviert
wird, einen richtig funktionierenden Alarm an. Falls ein verlängerter
Kontakt/-Anwendungs-Schritt notwendig ist, oder der Alarm einige Zeit
benötigt
(z. B. über
30 Sekunden), um aktiviert zu werden, zeigt dies eine niedrigere
Empfindlichkeit oder einen schlecht funktionierenden Alarm an.
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Verschiedene
Zusammensetzungen, die Polyhydroxyalkohol in Konzentrationen von
0,1% bis 10% Gew./Gew., aufgelöst
in einem Alkohol, wie Isopropylalkohol, umfassen, wurden auf ihre
Wirksamkeit bei der Aktivierung von Rauchmeldern und auf abgeschiedene
Rückstände bewertet.
Bei sämtlichen Konzentrationen
wurden solche Zusammensetzungen als wirksam bei der Aktivierung
von fotoelektrischen Rauchmeldern, aber ungenügend wirksam bei der Aktivierung
von Ionisationsmeldern, insbesondere bei niedrigen Gew./Gew.-%-Werten,
festgestellt. Bei hohen Konzentrationen von Polyhydroxyalkohol war
die Aktivierung von Ionisationsmeldern wirksamer, aber die Anwesenheit
von unerwünschten Rückständen war
stärker
feststellbar.
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In ähnlicher
Weise wurden verschiedene Zusammensetzungen, die Sorbitanester in
Konzentrationen von 0,1% bis 10% Gew./Gew., aufgelöst in einem
Alkohol, wie Isopropylalkohol, umfassen, auf ihre Wirksamkeit geprüft. Bei
sämtlichen
Konzentrationen wurden solche Zusammensetzungen sehr wirksam bei
der Aktivierung von fotoelektrischen Meldern festgestellt, wobei
niedrigere Konzentrationen für
schnelle Meldererholungsgeschwindigkeiten und niedrige Restkonzentrationen
förderlicher
waren. Das Ansprechen des Ionisationsmelders war mäßiger, aber
noch wirksam.
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Das
Vereinigen der beiden Aktivitäten
bei erwünschten
Niveaus in einem Alkohol, wie Isopropylalkohol, ergaben ein verbessertes
Ansprechen in fotoelektrischen Meldern und insbesondere in Ionisationsmeldern.
Die vorteilhaftesten Ansprecheigenschaften wurden erhalten, wenn
eine Abgabevorrichtung verwendet wurde, um die Zusammensetzung in die
Nachbarschaft des Melders einzuführen.
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Verschiedene
Aerosolzusammensetzungen, bestehend aus Glycerin von 0,2%, 0,3%,
0,4%, 0,5% und 1% Gew./Gew., aufgelöst in Isopropanol und ausgetrieben
durch HFC 134a, wurden hergestellt und unter Verwendung des Apollo
Discovery®-Bereichs
(Apollo Fire Detectors Ltd.) der Ionisationsrauchmelder und der
fotoelektrischen Rauchmelder geprüft. Diese analog adressierbaren
Rauchmelder hoher Spezifikation können in einem von fünf Ansprechmodi
arbeiten, die mit ihrer Empfindlichkeit verbunden sind. Modus 1
ergibt eine höhere
Empfindlichkeit gegenüber
Feuer als Modus 5, d. h. ein Melder im Modus 1 kann leichter aktiviert
werden als einer im Modus 5.
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Prüfungen zeigten,
dass mit Glycerinkonzentrationen von 0,5% oder 1% Gew./Gew. nur
Ionisationsmelder im Modus 1 (der empfindlichste Ansprechmodus)
erfolgreich durch das Aerosol aktiviert werden konnten. Glycerinkonzentrationen
von über 1%
Gew./Gew. erzeugten Abscheidungen auf der Melderoberfläche.
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Für fotoelektrische
Melder wurden alle Ansprechmodi erfolgreich in einer angemessenen
Zeit (weniger als 30 Sekunden) aktiviert. Dies bestätigte Glycerin
als einen wirksamen fotoelektrischen Melderaktivator. Diese Ergebnisse
wurden substanziiert durch Beobachten der Unterschiede des Aktivitätsniveaus
in den Kammern durch grafische Profilausgabe, welche zeigte, dass
höhere
Aktivitätsniveaus
in den optischen Meldern erreicht wurden.
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In ähnlicher
Weise wurden äquivalente
Mengen von Sorbitanmonolaurat in Isopropanol aufgelöst und in
passender Weise geprüft.
Alle Ansprechmodi in beiden Meldertypen sprachen innerhalb von 30
Sekunden an. Wiederum erzeugten Konzentrationen über 1% Gew./Gew. feststellbare
Restabscheidungen auf der Melderoberfläche. Dies bestätigte Sorbitanmonolaurat
als wirksamen Ionisationsrauchmelder- und fotoelektrischen Rauchmelder-Aktivator.
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Die
Erfindung wird weiter mit Bezug auf die folgenden Figuren erläutert.
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1 ist
eine grafische Darstellung, welche den durch die Anwendung der bevorzugten
Formulierung erzeugten Analogwert zeigt, handgesprüht aus 30
cm auf einen Apollo-Ionenmelder.
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2 ist
eine grafische Darstellung, welche den durch die Anwendung der bevorzugten
Formulierung erzeugten Analogwert zeigt, gesprüht mittels einer Abgabevorrichtung
auf einen Apollo-Ionenmelder.
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3 ist
eine grafische Darstellung, welche den durch die Anwendung der bevorzugten
Formulierung erzeugten Analogwert zeigt, handgesprüht aus 30
cm auf einen optischen Apollo-Melder.
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4 ist
eine grafische Darstellung, welche den durch die Anwendung der bevorzugten
Formulierung erzeugten Analogwert zeigt, gesprüht durch eine Abgabevorrichtung
auf einen optischen Apollo-Melder.
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Quantitative
Prüfungen
wurden durchgeführt durch
Messen des Analogwerts des Melders über die Zeit. Um die Wirksamkeit
der Zusammensetzungen zu prüfen,
wurde der Analogwert der zwei Meldertypen während der Anwendung der bevorzugten
Formulierung aus einer Entfernung von 30 cm gemessen. Wenn Rauch
in einen Melder eingeführt
wird, steigt der Analogwert auf einen Maximalwert von 127, bevor
er auf den Reinluftwert (CAV) von 23 abfällt, wenn Reinluft den Rauch
in der Kammer ersetzt.
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1 zeigt,
dass selbst beim Handsprühen ein
vernünftiges
Ansprechen in dem Ionisationsmelder bei Melderniveaus von Modus
1 oder Modus 3 erreicht wurde. Wie in 2 gezeigt,
ist die Spitzenaktivität
viel höher
in dem Ionisationsmelder, und das Ansprechen ist rascher, wenn eine
Abgabevorrichtung verwendet wird, im Vergleich zu der Prüfung mit der
Hand. Der Alarm wird ausgelöst,
selbst wenn der Ionisationsmelder auf Modus 5 eingestellt wird.
Es ist wichtig, dass die Erholungszeit (die für den Melder erforderliche
Zeit zum Rückkehren
zu Ruhebedingungen) des Alarms rascher ist, wenn die Formulierung
mit einer Abgabevorrichtung angewandt wird.
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Die 3 und 4 zeigen,
dass noch wirksamere Ergebnisse in optischen Sensoren unter Verwendung
der bevorzugten Zusammensetzung erreicht werden. Wenn handgesprüht wird,
erreicht der Analogwert den Maximalwert selbst mit dem Melder in
Modus 5. Wenn eine Abgabevorrichtung verwendet wird, erreicht der
Analogwert in ähnlicher
Weise sein Maximum, die Meldererholungszeit ist jedoch beträchtlich
schneller als wenn die Zusammensetzung handgesprüht wird, insbesondere wenn
der Melder sich in einem empfindlicheren Modus befindet.