DK142687B

DK142687B - Ionization fire alarm device.

Info

Publication number: DK142687B
Application number: DK48377AA
Authority: DK
Inventors: Andreas Scheidweiler
Original assignee: Cerberus Ag
Priority date: 1976-02-06
Filing date: 1977-02-04
Publication date: 1980-12-15
Also published as: DE2700906A1; AU503702B2; AT363827B; IL51319A0; NO770369L; JPS5295999A; GB1528721A; FR2340587B1; SE7701246L; FI770273A; NO140869C; NL7701014A; DK142687C; SE427780B; AU2185677A; DD128136A5; YU27277A; DE2700906C2; NZ183214A; NO140869B

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 142687 DANMARK (ου int. ci.3 g os b 17/10 «(21) Ansøgning m. 48^/77 (22) Indleveret den 4. fet). ] Qjj (24) Løbedag 4. feb. 1977 (44) Ansøgningen fremlagt og fremleggelsesskriftet offentliggjort den 15· dec. 198Ο(11) SUBMISSION WRITING 142687 DENMARK (ου int. Ci.3 g os b 17/10 «(21) Application m. 48 ^ / 77 (22) Filed on the 4th bold). ] Qjj (24) Running day 4. feb. 1977 (44) The application was submitted and the petition published on 15 · dec. 198Ο

DIREKTORATET FORDIRECTORATE FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fre denPATENT AND TRADEMARK SYSTEM (30) Priority requested Fri it

6. feb. 1976, 1469/76, CHFeb 6 1976, 1469/76, CH

6. feb. 1976, 1470/76, QHFeb 6 1976, 1470/76, QH

14. oKt. I976, 13037/76, CHOct 14 I976, 13037/76, CH

(71) CERBERUS AG, CH-8708 Maennedorf, CK.(71) CERBERUS AG, CH-8708 Maennedorf, CK.

(72) Opfinder: Andreas _Scheidweiler, Ruetihofptrasse 56, Staefa, CH.(72) Inventor: Andreas _Scheidweiler, Ruetihofptrasse 56, Staefa, CH.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:(74) Proxy during the proceedings:

Ingeniørfirmaet Budde, Schou & Co.____· (54) Ionisatlonsbrandmeldeanordning.The engineering firm Budde, Schou & Co .____ · (54) Ionisatlons fire alarm device.

Den foreliggende opfindelse angår en brandmeldeanord-ning med mindst to ionisationskamre, således som nærmere angivet i krav l's indledning.The present invention relates to a fire alarm device with at least two ionization chambers, as further specified in the preamble of claim 1.

Anordninger af denne art er kendt som ionisationsrøgmeldere eller i tilfælde af anbringelse af et antal ionisationskamre på forskellige steder som ionisationsrøgmeldeanlaeg. sådanne anordninger udnytter den omstændighed, at røgpårtikler eller brandaerosoler, som trænger sig ind i et umættet ibnisationskammer, lejrer sig på de i kammeret dannede ioner og bevirker en formindskelse af den mellem elektroderne forløbende ionstrøm eller en forøgelse af ionisa 2 142687 tionskammermodstanden. Sammenlignet med andre røgmeldertyper har de den fordel, at de ikke blot er i stand til at påvise synlig røg men ligeledes de endnu væsentlig mindre, allerede under et forstadium af en brand forekommende, endnu ikke synlige brandaerosoler.Devices of this kind are known as ionization smoke detectors or in the case of placing a number of ionization chambers in different places as ionization smoke detectors. such devices take advantage of the fact that smoke particles or fire aerosols which penetrate into an unsaturated ignition chamber deposit on the ions formed in the chamber and cause a decrease in the ion current flowing between the electrodes or an increase in the ionization chamber resistance. Compared to other types of smoke detectors, they have the advantage that they are not only capable of detecting visible smoke but also the even significantly smaller, already during a stage of a fire, not yet visible fire aerosols.

Det har imidlertid vist sig som en ulempe ved kendte ionisationsrøgmeldere, at ionstrømmen mellem elektroderne i ionisationskammeret ikke kun afhænger af røg- eller aerosoltætheden i kammeret men tillige påvirkes af strømningshastigheden for luften i ionisa-tionskammeret. Denne indflydelse har vist sig at være forstyrrende ved med lavspænding drevne ionisationsrøgmeldere med særlig lav elektrisk feltstyrke i ionisationskammeret, som i praksis har vist sig specielt egnede på grund af deres forhøjede følsomhed og hurtige reaktionsforhold. Herved har det alt efter ionisationskammerets konstruktion vist sig, at enten gør de ydre luftbevægelser melderen følsommere ved tiltagende lufthastighed og nærmere bestemt til en værdi for lufthastigheden, ved hvilken der udløses en fejlalarm, uden at der forekommer røg i kammeret, eller at melderen bliver ufølsommere ved tiltagende vindhastighed og derfor reagerer forsinket eller overhovedet ikke på røg eller brandaerosol.However, it has been found to be a disadvantage of known ionization smoke detectors that the ion current between the electrodes in the ionization chamber depends not only on the smoke or aerosol density in the chamber but is also affected by the flow rate of the air in the ionization chamber. This influence has been found to be disturbing by low voltage ionization smoke detectors with particularly low electric field strength in the ionization chamber, which in practice have proved particularly suitable due to their elevated sensitivity and fast reaction conditions. Depending on the design of the ionization chamber, it has been found that either the external air movements make the detector more sensitive at increasing air velocity and more specifically to a value for the air velocity at which a false alarm is triggered without smoke in the chamber or the detector becomes insensitive at increasing wind speed and therefore delayed or not responding at all to smoke or fire aerosol.

Årsagerne til disse forhold ved ionisationsrøgmeldere er åbenbart ikke blevet erkendt, og derfor har opgaven, at overvinde de nævnte ulemper ved hjælp af en passende udformning af ionisationskamrene, ikke kunne løses. I stedet for har der ved et antal kendte ionisationsrøgmeldere været forsøgt ved hjælp af vindafskærmende midler at opnå, at der kun hersker en ringe luftbevægelse i ionisationskammeret, også når den røgholdige luft under en brand strømmer til med betragtelig hastighed. Dette er eksempelvis sket ved hjælp af en passende udformning af kammervæggen, f.eks. som en dobbelt omslutning med forsatte åbninger, gennem hensigtsmæssig anbringelse af lufttilgangsåbningerne eller ved strømningsafbøjning ved hjælp af en passende udformning af kammervæggen, elektroderne eller andre konstruktionsdele. På denne måde kan lufthastigheden i kammeret ganske vist formindskes væsentligt, men samtidigt opstår imidlertid den ulempe, at røgholdig luft kun forsinket og besværligt kan trænge ind i det indre af kammeret. Herved bliver alarmafgivelsen i mange tilfælde forsinket i utilladeligt omfang. Specielt ved ulmebrande, ved hvilke der i forvejen ikke forekommer væsentlige luftbevægelser, reagerer sådanne vindbeskyttede ionisationsrøgmeldere kun meget sent eller overhovedet ikke.The reasons for these conditions in ionization smoke detectors have obviously not been recognized, and therefore the task of overcoming the mentioned disadvantages by means of an appropriate design of the ionization chambers has not been solved. Instead, a number of known ionization smoke detectors have tried to achieve by means of wind shielding agents that there is only a slight air movement in the ionization chamber, even when the smoke-containing air flows in at a considerable speed during a fire. This has been done, for example, by means of a suitable design of the chamber wall, e.g. as a double enclosure with offset openings, by appropriate placement of the air inlet openings or by flow deflection by means of a suitable design of the chamber wall, the electrodes or other structural parts. In this way, the air velocity in the chamber can be reduced considerably, but at the same time the disadvantage arises that smoky air can only penetrate into the interior of the chamber only late and with difficulty. As a result, in many cases the alarm is delayed to an impermissible extent. Especially in the case of smoldering fires, in which no significant air movements already occur, such wind-protected ionization smoke detectors react only very late or not at all.

3 1426873 142687

Af brandiaeldeanlæg kræves imidlertid, at de depekterer og melder samtlige i praksis forekommende, forskellige typer brande på det tidligst mulige tidspunkt, og nærmere bestemt især såvel åbne brande med kraftig luftcirkulation som ulmebrande med røg- eller brandaerosoludvikling uden væsentlig luftbevægelse. Da dette ikke i det krævede omfang har været muligt med kendte ionisationsrøgmeldere, har disse i praksis hyppigt været kombineret med optiske lyssprednings- eller ekstinktionsrøgmeldere, der som bekendt ikke påvirkes af luftstrømninger. Herved har man måtte tage de kendte ulemper ved optiske røgmeldere mød i købet, dvs. lyskildens store strømforbrug og dens instabilitet som følge af forurening og ældning og de dermed forbundne ændringer af følsomheden, øget tilbøjelighed til fejlalarmering såvel som den manglende kompatibilitet mellem ionisationsrøgmeldere og optiske meldere, som bar nødvendiggjort en gensidig tilpasning af udnyttelseskredsløbene på bekostning af fordelene med de enkelte konstruktioner.However, fire-fighting systems are required to detect and report all different types of fires in practice at the earliest possible time, and more specifically open fires with strong air circulation and smoldering fires with smoke or fire aerosol development without significant air movement. As this has not been possible to the required extent with known ionization smoke detectors, these have in practice been frequently combined with optical light scattering or extinction smoke detectors which, as is well known, are not affected by air currents. Hereby one has had to take into account the known disadvantages of optical smoke detectors, ie. the high power consumption of the light source and its instability due to pollution and aging and the associated changes in sensitivity, increased propensity for false alarms as well as the incompatibility between ionization smoke detectors and optical detectors, which necessitated a mutual adjustment of utilization circuits at the expense of individual benefits; constructions.

Formålet for opfindelsen er at overvinde £e nævnte ulemper og tilvejebringe en brandmeldeanordning, som er i stjand til at afgive et alarmsignal på det tidligst mulige tidspunkt ved alle i praksis forekommende typer af brande, og sqn desuden uafhængigt af brandens art reagerer hurtigere og mere pålideligt uden at afgive fejlalarm.The object of the invention is to overcome the said drawbacks and to provide a fire alarm device which is capable of emitting an alarm signal at the earliest possible time for all types of fires occurring in practice, and in addition, regardless of the nature of the fire, responds faster and more reliably. without sounding an error alarm.

Dette opnås ved en brandmeldeanordning af den indledningsvis nævnte art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig vgd den i krav l's kendetegnende del angivne udformning.This is achieved by a fire alarm device of the type mentioned in the introduction, which according to the invention is peculiar due to the design specified in the characterizing part of claim 1.

Ved kombinationen af en afskærmet bipolær og en åben uni-polær ionisationsrøgmelder opnås, at brandmeldeanlægget reagerer hurtigere på tilnærmelsesvis alle i praksis forekommende typer brande end hidtil kendte anlæg. Ved åben ild med røgudvikling og mærkbar luftcirkulation trænger røgen forholdsvis hurtigt ind i det bipolære ionisationskammer, således at dette udløser et alarmsignal, og nærmere bestemt allerede i begyndelsesstadiet af en brand, hvor aerosoltætheden ganske vist er høj, men røgtætheden endnu ringe. På den anden side påvises ulmebrande med ringe luftcirkulation allerede i begyndelsesstadiet af det åbne, unipolære ionisationskammer.By combining a shielded bipolar and an open unipolar ionization smoke detector, it is achieved that the fire alarm system responds more quickly to virtually all types of fires in practice than hitherto known systems. In the case of open fire with smoke development and noticeable air circulation, the smoke penetrates relatively quickly into the bipolar ionization chamber, so that this triggers an alarm signal, and more precisely already in the initial stage of a fire, where the aerosol density is admittedly high, but the smoke density is still low. On the other hand, smoldering fires with poor air circulation are detected already in the initial stage of the open, unipolar ionization chamber.

4 1426874 142687

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere ud fra udførelsesformer, idet der henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 i skematisk gengivelse viser et ionisationskammer af den første type, fig. 2 et ionisationskammer af den anden type, fig. 3 de forskellige egenskaber hos de to typer ionisations-kamre ved bevæget luft, fig. 4 i skematisk gengivelse et kredsløbsdiagram for et brand-meldeanlæg ifølge opfindelsen, fig. 4a konstruktionen af de i fig. 4 anvendte brandmeldere i enkeltheder, og fig. 5-9 viser fem forskellige udførelsesformer for ionisationsrøgmeldere ifølge opfindelsen.The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments, with reference to the drawing, in which fig. 1 is a schematic representation showing an ionization chamber of the first type, FIG. 2 shows an ionization chamber of the second type, FIG. Fig. 3 shows the different properties of the two types of ionization chambers in moving air; Fig. 4 is a schematic representation of a circuit diagram of a fire alarm system according to the invention; 4a shows the construction of the devices shown in fig. 4 used fire detectors in detail, and fig. 5-9 show five different embodiments of ionization smoke detectors according to the invention.

Fig. 1 viser skematisk gengivet et ionisationskammer af den første type, dvs. et såkaldt bipolært ionisationskammer, ved hvilket mellemrummet mellem de under spænding liggende elektroder 1 og 2 ioniseres forholdsvis ensartet ved hjælp af et radioaktivt pragparat 3. Overalt dannes derved ioner med begge polariteter, og mellem elektroderne forekommer overalt en bipolær ionstrøm, idet de positive og negative ioner bevæger sig i modsatte retninger. Ved indtrængning af røg eller brandaerosol i elektrodemellemrummet lejrer ionerne sig som bekendt på partiklerne, og ionstrømmen aftager. Den samme virkning frembringes imidlertid af luftstrømninger, idet en del af ionerne på grund af luftbevægelsen i ionisationskammeret føres ud af kammeret og ikke længere når frem til elektroderne. En luftcirkulation frembringer derfor ligeledes en formindskelse af ionstrømmen, og i ydertilfælde kan en fejlalarm opstå, uden at der foreligger en brand. For at forhindre dette må ionisationsbrandmeldere med bipolært ionisationskammer være forsynet med midler til afskærmning af luftstrømningen og til formindskelse af indstrømningshastigheden af den i ionisationskammeret indstrømmende luft, hvortil flere løsninger er kendte. Herved kan alarmafgivelsen i særlige tilfælde med ringe luftcirkulation naturligvis forsinkes eller forhindres på utilladelig måde.FIG. 1 schematically shows an ionization chamber of the first type, i.e. a so-called bipolar ionization chamber, in which the space between the voltage electrodes 1 and 2 is ionized relatively uniformly by means of a radioactive pragmatist 3. Everywhere ions with both polarities are formed, and between the electrodes a bipolar ion current occurs everywhere, the positive and negative ions move in opposite directions. Upon penetration of smoke or fire aerosol into the electrode gap, as is well known, the ions deposit on the particles and the ion current decreases. However, the same effect is produced by air currents, as part of the ions is carried out of the chamber due to the air movement in the ionization chamber and no longer reaches the electrodes. An air circulation therefore also produces a decrease in the ion current, and in extreme cases a false alarm can occur without the presence of a fire. To prevent this, bipolar ionization chamber ionization fire detectors must be provided with means for shielding the air flow and for reducing the inflow rate of the air flowing into the ionization chamber, for which several solutions are known. In this case, the alarm delivery in special cases with poor air circulation can of course be delayed or prevented in an impermissible manner.

5 1426875 142687

Fig. 2 viser en anden udførelsesform for et ionisationskammer, ved hvilken den radioaktive kilde 3 er afskærmet på en sådan måde, at kun en lille del 4 af mellemrummet mellem elektroderne 1 og 2 ioniseres. Kun i dette område dannes ioner med begge polariteter. Som følge af den over elektroderne liggende spænding uddrives fra dette område 4 kun ioner med én polaritet til den øvrige, overvejende del 5 af ionisationskammeret. I dette område 5 forekommer altså en unipolær ionstrøm. Dette medfører, at der i området 5 dannes en rumladning. Herved ændres egenskaberne af et sådant, overvejende unipolært ionisationskaramer på en særlig måde i forhold til et fortrinsvis bipolært kammer. Det er således kendt, at et overvejende unipolært ionisationskammer udviser en større følsomhed over for tungere partikler, f.eks. røg eller brandaero^ol, og nærmere bestemt allerede ved lave spændinger eller strømme. Det er i denne sammenhæng ligeledes iagttaget og beskrevet, at et unipolært ionisationskammers vindfølsomhed er mindre end vindfølsomheden hos et bipolært ionisationskammer.FIG. 2 shows another embodiment of an ionization chamber, in which the radioactive source 3 is shielded in such a way that only a small part 4 of the space between the electrodes 1 and 2 is ionized. Only in this region are ions of both polarities formed. Due to the voltage overlying the electrodes, only ions of one polarity are expelled from this region 4 to the rest, predominantly part 5 of the ionization chamber. Thus, in this region 5, a unipolar ion current occurs. This causes a space charge to form in the area 5. Hereby the properties of such a predominantly unipolar ionization chamber are changed in a special way in relation to a preferably bipolar chamber. Thus, it is known that a predominantly unipolar ionization chamber exhibits a greater sensitivity to heavier particles, e.g. smoke or brandaero ^ ol, and more specifically already at low voltages or currents. In this context, it has also been observed and described that the wind sensitivity of a unipolar ionization chamber is less than the wind sensitivity of a bipolar ionization chamber.

I praksis har der ganske vist lejlighedsvis været anvendt unipolære ionisationskamre til røgdetektion, imidlertid er de uni-polære og bipolære ionisationskamres forskellige reaktioner over for luftstrømning åbenbart ikke blevet erkendt. Grunden hertil ligger formodentlig i, at også unipolære ionisationskamre må udvise en kammerdel, hvori ionerne bliver dannet, og som derfor må have bipolære egenskaber. Ved kendte, praktiske eksempler på udførelse af ionisationskamre har denne bipolære kammerdel tilsyneladende endnu haft en så stor udstrækning, at de forskellige og i et vist omfang nøjagtigt modsatte egenskaber hos de to kammertyper ikke er blevet erkendt .In practice, although unipolar ionization chambers have occasionally been used for smoke detection, the different reactions of the unipolar and bipolar ionization chambers to air flow have obviously not been recognized. The reason for this is probably that unipolar ionization chambers must also have a chamber part in which the ions are formed, and which must therefore have bipolar properties. In known, practical examples of the design of ionization chambers, this bipolar chamber part has apparently still had such an extent that the different and to some extent exactly opposite properties of the two chamber types have not been recognized.

Fig 3 viser ionstrømmenes forskellige afhængighed af luftens tværstrømningshastighed i et bipolært og et unipolært ioni-sationskammer, således som dette er blevet erkendt ved .opfindelsen.Fig. 3 shows the different dependence of the ion currents on the cross-flow rate of the air in a bipolar and a unipolar ionization chamber, as this has been recognized by the invention.

Det kan ses, at ionstrømmen i et bipolært ionisationskammer aftager konstant med stigende lufthastighed, mens den i et unipolært ionisationskammer først stiger, og nærmere bestemt så længe det unipolære område mellem elektroderne opretholdes. Ved større lufthastigheder bortfalder det unipolære område som følge af turbulens, og kammeret antager den samme karakteristik som et bipolært ionisationskammer, dvs. ionstrømmen aftager med yderligere stigende lufthastighed.It can be seen that the ion current in a bipolar ionization chamber decreases constantly with increasing air velocity, while in a unipolar ionization chamber it first increases, and more specifically as long as the unipolar region between the electrodes is maintained. At higher air velocities, the unipolar region decays due to turbulence, and the chamber assumes the same characteristics as a bipolar ionization chamber, i.e. the ionic current decreases with further increasing air velocity.

, 142687, 142687

Dette forhold medfører, at en ionisationsbrandmelder med et overvejende unipolært ionisationskammer indtil en vis grænse udviser aftagende følsomhed ved forekomst af luftstrømninger. Vindafskærmende midler er derfor overflødige, og en unipolær ionisationsbrandmelder kan have et i høj grad åbent kammer med uhindret luftadgang, idet der af konstruktive grunde alene kan være tilvejebragt holdeelementer for konstruktionsdelene, eller med henblik på at forhindre indtrængning af fremmedlegemer, f.eks. insekter, kan der foran ionisationskammeret være anbragt et gitter af tynd tråd, som imidlertid kun i ringe grad forhindrer luftadgang. Herved består der under normale forudsætninger ingen risiko for en udløsning af fejlalarm som ved bipolære ionisationsbrandmeldere.This condition results in an ionization fire detector with a predominantly unipolar ionization chamber up to a certain limit exhibiting decreasing sensitivity in the presence of air currents. Wind shielding means are therefore superfluous, and a unipolar ionization fire detector may have a highly open chamber with unobstructed air access, for structural reasons only holding elements for the structural parts may be provided, or in order to prevent intrusion of foreign bodies, e.g. insects, a thin wire grid may be located in front of the ionization chamber, which, however, only slightly prevents air access. Under normal conditions, there is no risk of a false alarm being triggered, as with bipolar ionisation fire detectors.

Opfindelsen er nu baseret på de hidtil ikke klart erkendte, forskellige egenskaber hos de to kammertyper, idet begge kammertyper kombineres i den samme anordning men på en sådan måde, at ulemperne elimineres, mens fordelene bibeholdes.The invention is now based on the hitherto not clearly recognized, different properties of the two chamber types, both chamber types being combined in the same device but in such a way that the disadvantages are eliminated while the advantages are retained.

Fig. 4 viser en udførelsesform for et brandmeldeanlæg ifølge opfindelsen. Heri er i en alarmenhed i et første, beskyttet rum Dl en ionisationsbrandmelder Bl med bipolært ionisationskammer og en anden ionisationsbrandmelder U1 med overvejende unipolært ionisationskammer, der er forbundet via fælles ledninger LI og L2, anbragt således, at de overvåger det samme rum Dl. Begge brandmeldere kan være udformet med kendt konstruktion og kobling. Ved det bipolære ionisationskammer Bl er der anbragt midler af egnet art til at gøre lufttilførslen langsom, mens det unipolære ionisationskammer Ul i vidt omfang tillader uhindret luftadgang. Ledningerne Li, L2 kan være ført gennem yderligere rum D2, osv., som ligeledes i hvert tilfælde har mindst én bipolær brandmelder B2 og én unipolær ionisationsbrandmelder U2. Desuden kan der yderligere være tilvejebragt andre meldertyper F, f.eks. flammemeldere og i givet fald også egnede, optiske røgmeldere, hvorved anlæggets effektivitet kan forbedres endnu mere.FIG. 4 shows an embodiment of a fire alarm system according to the invention. Here, in an alarm unit in a first, protected space D1, an ionization fire detector B1 with bipolar ionization chamber and a second ionization fire detector U1 with predominantly unipolar ionization chamber connected via common lines L1 and L2 are arranged so that they monitor the same space D1. Both fire detectors can be designed with known construction and coupling. At the bipolar ionization chamber B1, means of a suitable kind are arranged to make the air supply slow, while the unipolar ionization chamber U1 to a large extent allows unobstructed air access. The lines L1, L2 may be passed through further spaces D2, etc., which also in each case have at least one bipolar fire detector B2 and one unipolar ionization fire detector U2. In addition, other detector types F may be further provided, e.g. flame detectors and, where appropriate, also suitable optical smoke detectors, whereby the efficiency of the system can be improved even more.

Fig. 4a viser eksempelvis den konstruktive opbygning af en unipolær og bipolær ionisationsrøgmelder, således som den vil kunne anvendes i et sådant brandmeldeanlæg.FIG. 4a shows, for example, the constructive construction of a unipolar and bipolar ionization smoke detector, as it could be used in such a fire detector system.

Den unipolære brandmelder Ul har et ionisationskammer 60, som alene er adskilt fra den omgivende atmosfære af et gitter 70, der tjener som en af elektroderne. Luften har altså i det væsentlige uhindret adgang til dette ionisationskammer 60. I midten af kammeret befinder sig en anden, stavformet elektrode 80, og på en ringformet bæreplade er der anbragt radioaktive kilder 90 på en så- 142687 dan måde, at deres strålingsområde ikke når omgivelserne af den centrale elektrode 80, men kun ioniserer en ringformet zone 110 i nabolaget af gitterelektroden 70, således at ionisationskammeret 60 be-sidder en unipolær karakteristik. I den nedre del af brandmelderen er anbragt et yderligere ionisationskammer 111, der i modsætning til ionisationskammeret 60 drives i mætningsområdet, således at dets ionstrøm forbliver konstant og ikke kan påvirkes af røg. For at sikrest referencekammeret 111 er fuldstændig røgufølsomt, er dets hus 112 , bortset fra trykudligningskapillærer, udformet praktisk talt luftuigennemtrængeligt. Inden i kammeret findes en radioaktiv kilde 113 og en modelektrode 114. Referencekammeret 111 og midterelektroden 80 i det unipolære ionisationskammer 60 er forbundet med hinanden og med styreelektroden 115 i en elektronisk koblingsanordning 116, som eksempelvis kan være udformet som koldkatoderø? eller på kendt måde som halvlederkobler. De to andre elektroder 117 og 118 i denne koblingsanordning er forbundet med den anden elektrode 70 hhv. 114 i de to ionisationskamre samt med sokkeltilslutningsstifter 119 og 120.The unipolar fire detector U1 has an ionization chamber 60 which is separated only from the surrounding atmosphere by a grid 70 which serves as one of the electrodes. The air thus has substantially unobstructed access to this ionization chamber 60. In the middle of the chamber is a second, rod-shaped electrode 80, and on an annular support plate radioactive sources 90 are arranged in such a way that their radiation range does not reach the environment of the central electrode 80, but only ionizes an annular zone 110 in the vicinity of the grid electrode 70, so that the ionization chamber 60 possesses a unipolar characteristic. Arranged in the lower part of the fire detector is a further ionization chamber 111, which in contrast to the ionization chamber 60 is operated in the saturation area, so that its ion current remains constant and cannot be affected by smoke. In order to ensure that the reference chamber 111 is completely smoke-sensitive, its housing 112, apart from pressure equalization capillaries, is designed to be practically air-impermeable. Inside the chamber there is a radioactive source 113 and a counter electrode 114. The reference chamber 111 and the center electrode 80 in the unipolar ionization chamber 60 are connected to each other and to the control electrode 115 in an electronic coupling device 116, which may, for example, be designed as a cold cathode tube. or in a known manner as a semiconductor coupler. The two other electrodes 117 and 118 in this coupling device are connected to the second electrode 70 and 70, respectively. 114 in the two ionization chambers and with socket connection pins 119 and 120.

Den bipolære ionisationsrøgmelder Bl har et ionisationskammer 121, som er lukket ved oversiden af en gitterformet elektrode 122. Sidevæggen 123 er luftuigennemtrængelig. På gitterelektroden 122 er påsat en vindafskærmende plade 124, som forhindrer direkte indstrømning af luft i kammeret 121 og bevirker, at den gennem åbningen 125 tilstrømmende luft kun efter afbøjning kan trænge ind i kammeret. I stedet for dette kan der imidlertid også anvendes andre, kendte vindafskærmende midler. I ionisationskammeret 121 er der på en bægerformet modelektrode 126 anbragt en radioaktiv kilde 127 med indstillelig afskærmning til regulering af intensiteten på en sådan måde, at praktisk talt hele det indre af kammeret bliver ioniseret, altså at der overalt forløber en bipolær ionstrøm. Endvidere . er der desuden tilvejebragt et af et hus 128 i stort omfang tillukket og derfor røgufølsomt referenceionisationskammer 129, som indeholder en yderligere, radioaktiv kilde 130 og en modelektrode 131. Desuden er den for de to kamre fælles elektrode 126 hhv. 128 ført til styreelektroden i en elektronisk koblingsanordning 132, hvis to andre elektroder igen er forbundet med de frie elektroder 122 hhv.The bipolar ionization smoke detector B1 has an ionization chamber 121 which is closed at the top of a lattice-shaped electrode 122. The side wall 123 is air-impermeable. Attached to the grating electrode 122 is a wind shielding plate 124 which prevents direct inflow of air into the chamber 121 and causes the air flowing through the opening 125 to enter the chamber only after deflection. Instead, however, other known windscreens can also be used. In the ionization chamber 121, a radioactive source 127 with adjustable shielding for adjusting the intensity is arranged on a cup-shaped counter electrode 126 in such a way that practically the entire interior of the chamber is ionized, i.e. that a bipolar ion current flows everywhere. Also . in addition, a largely enclosed and therefore smoke-sensitive reference ionization chamber 129 is provided by a housing 128, which contains a further, radioactive source 130 and a counter electrode 131. In addition, the electrode 126 common to the two chambers, respectively. 128 is fed to the control electrode in an electronic coupling device 132, if two other electrodes are again connected to the free electrodes 122 and

131 i de to ionisationskamre samt med sokkeltilslutningsstifter 133 og 134.131 in the two ionization chambers and with socket connection pins 133 and 134.

8 1426878 142687

Sokkeltilslutningsstifterne 120 og 134 på de to ionisationsrøgmeldere O og B er forbundet med en ledning Li, og de to andre sokkeltilslutningsstifter 119 og 133 er forbundet med en anden ledning L2, idet forbindelsen i givet fald foregår over egnede sokler eller stikdåser. Over disse to ledninger LI og L2 er de to meldere tilsluttet i parallel med hinanden til en alarmenhed C, som i det enkleste tilfælde har en spændingskilde E og en strømfølsom kontaktanordning SW, f.eks. et relæ, over hvis kontakt K en alarmsignalenhed AS tilsluttes til en spændingskilde E'.The socket connection pins 120 and 134 on the two ionization smoke detectors 0 and B are connected to a line L1, and the other two socket connection pins 119 and 133 are connected to a second line L2, the connection taking place, if necessary, via suitable sockets or sockets. Above these two lines L1 and L2, the two detectors are connected in parallel to each other to an alarm unit C, which in the simplest case has a voltage source E and a current-sensitive contact device SW, e.g. a relay, via whose contact K an alarm signal unit AS is connected to a voltage source E '.

Det skal bemærkes, at de to meldere U1 og Bl endvidere kan være anbragt umiddelbart ved siden af hinanden eller på en fælles sokkelenhed, hvilket sikrer den rigtige forbindelse med de til alarmenheden førende ledninger og sikrer, at en modstandsforøgelse i et vilkårligt af de to ionisationskamre 60 og 121 fører til afgivelse af alarmsignal.It should be noted that the two detectors U1 and B1 can furthermore be arranged immediately next to each other or on a common socket unit, which ensures the correct connection with the wires leading to the alarm unit and ensures that an increase in resistance in any of the two ionization chambers 60 and 121 lead to the sounding of an alarm signal.

Et brandmeldeanlæg ifølge opfindelsen kan være udrustet med andre meldere. Forudsætningen er alene, at der i det samme beskyttelsesområde hvert sted findes mindst én i det væsentlige åben ionisationsrøgmelder med fortrinsvis unipolær karakteristik og en anden, vindafskærmet melder med bipolært ionisationskammer, idet de to meldere ligger i en art ELLER-kreds.A fire alarm system according to the invention may be equipped with other detectors. The prerequisite is that in the same protection area each place there is at least one substantially open ionization smoke detector with preferably unipolar characteristics and another, wind-shielded detector with bipolar ionization chamber, the two detectors being located in a kind OR circuit.

Ved kombinationen af en afskærmet bipolær og en åben unipolær ionisationsrøgmelder er allerede opnået, at brandmeldeanlægget reagerer hurtigere på tilnærmelsesvis alle i praksis forekommende typer brande end hidtil kendte anlæg. Ved åben ild med røgudvikling og mærkbar luftcirkulation trænger røgen forholdsvis hurtigt ind i det bipolære ionisationskammer, således at denne melder forårsager en forhøjet strøm gennem ledningerne Li og L2 og derved udløser et alarmsignal, og nærmere bestemt allerede i begyndelsesstadiet af en brand, hvor aerosoltætheden ganske vist er høj, men røgtætheden imidlertid endnu ringe. På den anden side påvises ulmebrande med ringe luftcirkulation allerede i begyndelsesstadiet af det åbne, unipolære ionisationskammer. For også at kunne omfatte extreme brandtyper kan der endvidere være parallelkoblet endnu andre brandfølertyper, f.eks. flammemeldere, som reagerer særlig hurtigt på væskebrande uden røgudvikling, gassensorer, som efterviser de ved en brand dannede kulmonoxider eller halogenider, eller andre brandfølere.With the combination of a shielded bipolar and an open unipolar ionization smoke detector, it has already been achieved that the fire alarm system responds more quickly to virtually all types of fires in practice than hitherto known systems. In the case of open fire with smoke evolution and noticeable air circulation, the smoke penetrates the bipolar ionization chamber relatively quickly, so that this detector causes an increased current through the lines L1 and L2 and thereby triggers an alarm signal, and more specifically already in the initial stage of a fire. shown is high, but the smoke density is still poor. On the other hand, smoldering fires with poor air circulation are detected already in the initial stage of the open, unipolar ionization chamber. In order to also be able to include extreme types of fire, other fire sensor types can also be connected in parallel, e.g. flame detectors which react particularly quickly to liquid fires without smoke evolution, gas sensors which detect the carbon monoxides or halides formed by a fire, or other fire sensors.

For fuldstændighedens skyld skal det bemærkes, at der til frembringelse af en unipolær ionstrøm også kan være 9 142687 tilvejebragt andre, i og for sig kendte midler, f.eks. anbringelse af et radioaktivt lag med kort strålingsrækkevidde på den ene elektrode, idet elektrodeafstanden er større end .strålingsrækkevidden.For the sake of completeness, it should be noted that for the production of a unipolar ion current, other means known per se may also be provided, e.g. placing a radioactive layer with a short radiation range on one electrode, the electrode distance being greater than the radiation range.

\ - S .\ - S.

Omfanget af det unipolære områdes udstrækning i ionisationskammeret kan påvirkes gennem valget af strålingsrækkevidde og dermed også omfanget af ionstrømmens afhængighed af vindhastigheden. Det er ligeledes muligt at afstemme det unipolære og det bipolære område således efter hinanden, at ionisationskammeret indtil en vis gramse er uafhængigt af luftstrømninger.The extent of the extent of the unipolar region in the ionization chamber can be influenced through the choice of radiation range and thus also the extent of the ion current dependence on the wind speed. It is also possible to tune the unipolar and bipolar regions so that the ionization chamber is independent of air currents up to a certain gram.

Ved det beskrevne brandmeIdeanlæg kræves der ved hvert målested to forskellige typer af ionisationsrøgmeldere. For at undgå de dermed forbundne, forøgede udgifter, har det vist sig hensigtsmæssigt at kombinere et bipolært og et unipolært iqnisationskaxnmer i en enkelt ionisationsrøgmelder på en sådan måde, at der fremkommer et kompakt apparat, idet diskriminerinaen for alarmafgivelse sker ved hjælp af en ELLER-kreds.At the described fire detection system, two different types of ionization smoke detectors are required at each measuring point. In order to avoid the associated increased costs, it has proved expedient to combine a bipolar and a unipolar ignition unit in a single ionization smoke detector in such a way that a compact apparatus is obtained, the discrimination for alarm emission being effected by means of an OR circle.

Ved en i fig. 5 gengivet udførelsesform af denne art er en ionisationsrøgmelder Ml tilsluttet til en signalcentral C via spændingsførende ledninger LI og L2. Parallelt hermed kan der være tilsluttet yderligere, tilsvarende opbyggede meldere M2... ved andre målesteder.In one of FIG. 5, an ionization smoke detector M1 is connected to a signal center C via live wires L1 and L2. In parallel, additional, similarly constructed detectors M2 ... may be connected at other measuring points.

Ionisationsrøgmelderen Ml indeholder to røgfølsomme ionisationskamre U og B. Begge kamre indeholder en midterelektrode, som bærer et radioaktivt præparat, og ved begge kamre tjener husets eller omslutningen som modelektrode. Ved ionisationskammeret U er dette hus udformet så luftgennemtrængeligt som muligt, f.eks. som et tyndt trådgitter, således at omgivelsesluften i vidt omfang har uhindret adgang til det indre af kammeret, mens fremmedlegemer, f.eks. insekter, holdes ude. Derimod er det andet ionisationskammer B forsynet med et i stort omfang luftuigennemtrængeligt hus, i hvilket der kun er tilvejebragt små luftadgangsåbninger, gennem hvilke luften eventuelt efter afbøjning og afbremsning kan trænge ind i det indre af kammeret. De to ionisationskamre adskiller sig yderligere på karakteristisk måde med hensyn til ioniseringen i det indre af kammeret, dvs. mellem elektroderne. I ionisationskammeret B er en radioaktiv strålingskilde anbragt på et egnet sted, f.eks. på en elektrode eller på kammervæggen, idet strålingsrækkevidden er valgt således, at praktisk talt hele det indre af kammeret ioniseres. I hele rummet mellem elektroderne dannes der således ioner af begge slags polaritet, og i alle områder forløber der en bipolær ionstrøm mellem elektroderne. I det andet ionisationskammer U er derimod det ra- ίο 142687 dioaktive element valgt og anbragt eller afskærmet således med hensyn til dets strålingsrækkevidde, at kun en lille del af det indre af kammeret bliver ioniseret. Kun i dette ionisationsområde dannes ioner af begge slags polaritet. I resten af ionisationskammeret findes således kun ioner af én polaritet, og der forløber her en uni-polær ionstrøm. I stedet for som vist i fig. 5 at anbringe en strålingskilde med en væsentlig mindre rækkevidde end elektrodeafstanden på den ene elektrode, f.eks. en tritiumholdig kilde, kan der også anvendes en i ionisationsrøgmeldere sædvanligvis anvendt isotop, f.eks. Americium 241, hvis rækkevidde er formindsket ved en passende afskærmning. Kilden kan imidlertid også være anbragt til siden og afskærmet således, at den kun bestråler og ioniserer en del af mellemrummet mellem elektroderne.The ionization smoke detector M1 contains two smoke-sensitive ionization chambers U and B. Both chambers contain a center electrode which carries a radioactive preparation, and at both chambers the housing or enclosure serves as a counter electrode. At the ionization chamber U, this housing is designed as air-permeable as possible, e.g. as a thin wire grid, so that the ambient air has to a large extent unobstructed access to the interior of the chamber, while foreign bodies, e.g. insects, kept out. On the other hand, the second ionization chamber B is provided with a largely air-impermeable housing, in which only small air access openings are provided, through which the air can possibly enter the interior of the chamber after deflection and deceleration. The two ionization chambers further differ in a characteristic manner with respect to the ionization in the interior of the chamber, i.e. between the electrodes. In the ionization chamber B, a radioactive radiation source is placed in a suitable place, e.g. on an electrode or on the chamber wall, the radiation range being chosen so that virtually the entire interior of the chamber is ionized. Thus, in the entire space between the electrodes, ions of both kinds of polarity are formed, and in all areas a bipolar ion current flows between the electrodes. In the second ionization chamber U, on the other hand, the radioactive element is selected and arranged or shielded with respect to its radiation range so that only a small part of the interior of the chamber is ionized. Only in this region of ionization are ions of both kinds of polarity formed. Thus, in the rest of the ionization chamber there are only ions of one polarity, and a unipolar ion current flows here. Instead of as shown in FIG. 5 to place a radiation source with a substantially smaller range than the electrode distance on one electrode, e.g. a tritium-containing source, an isotope commonly used in ionization smoke detectors can also be used, e.g. Americium 241, the range of which is reduced by appropriate shielding. However, the source can also be arranged to the side and shielded so that it irradiates and ionizes only a part of the space between the electrodes.

Ved kombinationen af de to typer kamre i én ionisationsrøgmelder sammen med en forskellig kraftig afskærmning imod luftstrømninger kan egenskaberne hos de to typer kamre også her kombineres på en sådan måde, at både ulmebrande med kun meget svag termisk luftbevægelse og åben ild med stærk luftbevægelse kan påvises sikkert og hurtigt, idet fejlalarm undgås. Med henblik herpå er de to ionisationskamre U og B koblet i serie med modstande RI' og R2* mellem de spændingsførende ledninger LI og L2. Forbindelsespunkter mellem ionisationskamrene og disse modstande er forbundet med indgangene til tærskelværdikoblere SI og S2, hvis udgange er forbundet med den ene af ledningerne LI. Falder ionstrømmen i et af de to kamre under en bestemt tærskelværdi, leverer den tilsvarende tærskelværdikobler Si eller S2 en forøget liniestrøm over ledningen til centralen C, hvor et alarmsignal udløses.By combining the two types of chambers in one ionization smoke detector together with a different strong shield against air currents, the properties of the two types of chambers can also be combined in such a way that both smoldering fires with only very weak thermal air movement and open fire with strong air movement can be detected safe and fast, avoiding false alarms. To this end, the two ionization chambers U and B are connected in series with resistors R1 'and R2 * between the live wires L1 and L2. Connection points between the ionization chambers and these resistors are connected to the inputs of threshold couplers S1 and S2, the outputs of which are connected to one of the lines L1. If the ion current in one of the two chambers falls below a certain threshold value, the corresponding threshold coupler S1 or S2 supplies an increased line current across the line to the control panel C, where an alarm signal is triggered.

I tilfælde af en ulmebrand trænger røgen nu forholdsvis hurtig ind i det i stort omfang mod den omgivende luft åbne, unipolære ionisationskammer U og udløser en alarm ved tilstrækkelig røgtæthed på den beskrevne måde via tærskelværdikobleren SI. Det bipolære ionisationskammer B forbliver først forholdsvis upåvirket, da røgen på grund af den ringe luftbevægelse kun vanskeligt kan trænge ind i dets indre. I tilfælde af en åben ild, som næsten altid er forbundet med en stærkere luftbevægelse, trænger røgen forholdsvis hurtigt ind i begge ionisationskamre D og B. Som følge af den stærke luftbevægelse bliver kammeret U imidlertid mere ufølsomt, mens kammeret B som følge af de vindafskærmende midler bibeholder eller endog for- 142687 øger dets følsomhed. I hvert fald afgives ved opnåelse af en bestemt røgtæthed, altså ved en bestemt modstandsændring i kammeret B, over den tilsvarende tærskelværdikobler S2 et alarmsignal. Også her opnås således, at der afgives en alarm hurtigere end ved de kendte ionisationsrøgmeldere både ved en ulmebrand og ved aben ild, idet ulemperne hos de to typer af ionisationsrøgmeldere imidlertid undgås. Samtidig er fejlalarmtilbøjeligheden på ingen måde større end ved hidtil kendte meldere.In the event of a smoldering fire, the smoke now penetrates relatively quickly into the unipolar ionization chamber U, which is largely open to the ambient air, and triggers an alarm at sufficient smoke density in the manner described via the threshold coupler SI. The bipolar ionization chamber B at first remains relatively unaffected, as the smoke, due to the slight air movement, can only penetrate with difficulty into its interior. In the case of an open fire, which is almost always associated with a stronger air movement, the smoke penetrates relatively quickly into both ionization chambers D and B. However, due to the strong air movement, the chamber U becomes more insensitive, while the chamber B due to the wind shields agents retain or even increase its sensitivity. In any case, upon reaching a certain smoke density, i.e. by a certain change in resistance in the chamber B, an alarm signal is emitted via the corresponding threshold coupler S2. Here, too, an alarm is obtained so that an alarm is issued faster than with the known ionization smoke detectors both in the event of a smoldering fire and in the case of a monkey fire, the disadvantages of the two types of ionization smoke detectors being avoided. At the same time, the tendency of false alarms is in no way greater than with hitherto known detectors.

Ved den i fig. 6 gengivne udførelsesform er der i stedet for de to seriemodstande RI' og R2' anvendt et i vidt omfang lukket eller over for røg ikke reagerende referenceionisationskammer R. Endvidere kan dette referenceionisationskammer R eksempelvis drives i mætningstilstanden og kun stå i forbindelse med den omgivende luft gennem meget små åbninger, således at alene en trykudligning til kompensation for trykændringer er mulig, mens indtrængning af røgpartikler i hvert fald er stærkt vanskeliggjort.In the case shown in FIG. In the embodiment shown in Fig. 6, instead of the two series resistors R1 and R2, a largely closed or smoke-unresponsive reference ionization chamber R has been used. Furthermore, this reference ionization chamber R can, for example, be operated in the saturation state and only communicate with the ambient air through very small openings, so that only a pressure equalization to compensate for pressure changes is possible, while penetration of smoke particles is at least greatly made more difficult.

En ionisationsstrækning i dette referenceionisationskammer R ligger nu i serie med hvert sit ionisationskammer hhv. det unipolære ionisationskammer U og det bipolære kammer B, mellem ledningerne LI og L2. Forbindelsespunkterne for disse to seriekoblinger er forbundet med styreelektroderne for hver sin felteffekttransistor TI oq T2, hvis andre elektroder er tilsluttet til midterudtagene på de af modstande RI, R3, og R2, R4 dannede spændingsdelere. Disse felteffekt-transistorer virker som tærskelværdidannere, dvs. så snart deres styrespændinger, som påvirkes af ionstrømmen i kamrene U og B, falder under bestemte, af modstandene R1-R4 givne tærskelværdier, bliver transistorerne ledende. Udgangene fra de to transistorer Ti og T2 er forbundet med hver sin indgang i en ELLER-port GR, ved hvis udgang der således fremkommer et signal, så snart en af de to transistorer TI eller T2 bliver ledende, dvs. så snart et af de to ionisationskamre U eller B udviser en bestemt strømformindskelse eller modstandsforøgelse som følge af indtrængning af røg i det indre af kammeret.An ionization section in this reference ionization chamber R is now in series with each its own ionization chamber resp. the unipolar ionization chamber U and the bipolar chamber B, between the lines L1 and L2. The connection points of these two series connections are connected to the control electrodes of their respective field effect transistors T1 and T2, the other electrodes of which are connected to the center outlets of the voltage dividers formed by resistors R1, R3, and R2, R4. These field effect transistors act as threshold generators, i.e. as soon as their control voltages, which are affected by the ion current in the chambers U and B, fall below certain threshold values given by the resistors R1-R4, the transistors become conductive. The outputs of the two transistors T1 and T2 are connected to their respective inputs in an OR gate GR, at the output of which a signal thus appears as soon as one of the two transistors T1 or T2 becomes conductive, i.e. as soon as one of the two ionization chambers U or B exhibits a certain decrease in current or increase in resistance due to the penetration of smoke into the interior of the chamber.

Udgangen på ELLER-porten OR er forbundet med en kobleanordning, f.eks. en thyristor eller en anden elektronisk kobler, som udløser et alarmsignal over en af de to ledninger LI eller L2 eller over en separat signalledning, så snart et af de to ionisationskamre U eller B signalerer tilstedeværelse af røg.The output of the OR gate OR is connected to a coupling device, e.g. a thyristor or other electronic coupler which triggers an alarm signal over one of the two lines L1 or L2 or over a separate signal line as soon as one of the two ionization chambers U or B signals the presence of smoke.

12 14268712 142687

Ved den i fig. 7 gengivne udførelsesform er tre ionisations-kamre U, B og R forenet til en mekanisk enhed. Den øvre del U er kun adskilt fra den omgivende luft ved et tyndt trådgitter, således at luften i vidt omfang har fri adgang til dette område. Den på midterelektroden anbragte kilde ioniserer kun en lille del af rummet II, således at der mellem denne midterelektrode og det til en ledning Li tilsluttede gitter i en stor del af dette rum strømmer en unipo-lær ionstrøm. Den nedre del af melderen er afskærmet mod den omgivende luft ved en cylindrisk ydervæg. I det indre findes en yderligere cylinder, som sammen med en del af isolationsmateriale danner et i vidt omfang for luften aflukket referenceionisationskammer R.In the case shown in FIG. 7, three ionization chambers U, B and R are joined to form a mechanical unit. The upper part U is separated from the surrounding air only by a thin wire grid, so that the air has a large free access to this area. The source arranged on the center electrode ionizes only a small part of the space II, so that a unipolar ion current flows between this center electrode and the grid connected to a wire Li in a large part of this space. The lower part of the detector is shielded from the ambient air by a cylindrical outer wall. Inside there is a further cylinder which, together with a part of the insulating material, forms a reference air chamber R., which is largely closed to the air.

Det ringformede rum B mellem de to cylindre danner det bipolære ionisationskammer. I dette kammer B kan den omgivende luft kun indtrænge forsinket ad omvejen over kammeret U, og en direkte gennemstrømning af tilstrømmende luft gennem dette kammer B er ikke mulig. Elektroderne i ionisationskamrene U, B og R er ved denne udførelsesform tilsluttet til den samme diskxiroinatorkreds som i fig. 6.The annular space B between the two cylinders forms the bipolar ionization chamber. In this chamber B, the ambient air can only penetrate delayed by the detour over the chamber U, and a direct flow of inflowing air through this chamber B is not possible. The electrodes in the ionization chambers U, B and R are in this embodiment connected to the same disk x-ray generator circuit as in fig. 6.

Fig. 8 viser igen et andet arrangement af ionisationskamrene med den samme diskriminatorkobling. Ved denne anordning findes det i vidt omfang aflukkede eller røgufølsomme referenceionisations-kammer R i melderens underdel, mens der i hver sin sektor i overdelen er anbragt et i vidt omfang åbent, unipolært ionisationskammer U og et forholdsvis lukket, bipolært ionisationskammer B, hvis husåbninger yderligere er forsynet med strømningsafbøjende midler. Således kan den ene halvdel af overdelen være udformet som unipolært ionisationskammer og den anden halvdel som bipolært ionisationskammer. For imidlertid at opnå en ensartet følsomhed hos ionisationsrøgmelderen uafhængig af luftens tilstrømningsretning, dvs. uafhængig af beliggenheden af brandens arnested, er det hensigtsmæssigt igen at opdele det unipolære ionisationskammer og det bipolære og at anbringe de herved fremkomne fire ionisationskamre som kvadranter, idet de unipolære ionisationskamre og de bipolære ionisationskamre i yderbeliggenheden ligger krydsvis over for hinanden. Naturligvis kan der også tilvejebringes en mindre opdeling i mere end fire sektorer. Ligeledes kan det i forvejen kraftigere afskærmede, bipolære ionisationskammer være anbragt centralt og være omgivet koncentrisk af det åbne, unipolære kammer som vist skematisk.FIG. 8 again shows another arrangement of the ionization chambers with the same discriminator coupling. In this device there is a largely closed or smoke-sensitive reference ionization chamber R in the lower part of the detector, while in each of its sectors in the upper part a wide open, unipolar ionization chamber U and a relatively closed, bipolar ionization chamber B are arranged, the housing openings of which are further is provided with flow deflectors. Thus, one half of the upper part may be designed as a unipolar ionization chamber and the other half as a bipolar ionization chamber. However, in order to achieve a uniform sensitivity of the ionization smoke detector independent of the direction of inflow of the air, i.e. Irrespective of the location of the hearth of the fire, it is expedient to again divide the unipolar ionization chamber and the bipolar and to place the resulting four ionization chambers as quadrants, the unipolar ionization chambers and the bipolar ionization chambers being superimposed on each other. Of course, a smaller division into more than four sectors can also be provided. Likewise, the already more strongly shielded, bipolar ionization chamber can be arranged centrally and be surrounded concentrically by the open, unipolar chamber as shown schematically.

13 142687 også ved dette arrangement sikres en følsomhed, der er tilnærmelses- . ... ' vis uafhængig af luftens tilstrømningsretriing.13 142687 also with this arrangement a sensitivity which is approximation is ensured. ... 'show independent of the inflow retrieval of the air.

•i *• i *

For at undgå højohmige diskriminatorkofalinger og de dermed forbundne isolations- og stabilitetsproblemer, kan det være hensigtsmæssigt i stedet for en analog diskriminering af spændingsfaldene over ionisationskamrene at anvende kammermodstandene til styring af frekvensen af en oscillator eller impulsgiver og benytte dennes frekvensændring til afgivelse af alarmsignal.In order to avoid high-frequency discriminator failures and the associated isolation and stability problems, it may be appropriate, instead of an analogous discrimination of the voltage drops across the ionization chambers, to use the chamber resistors to control the frequency of an oscillator or pulse generator and use its frequency change.

En sådan impuls- eller vekselspændingsdiskriminering lader sig gennemføre betydeligt mere utilbøjeligt til forstyrrelser og mere sikkert end en analogdiskriminering ved en meget højohmig spændingsdeler. Fig. 9 viser kredsløbsdiagrammet for en udførelsesform af denne art.Such impulse or alternating voltage discrimination can be carried out considerably more reluctantly to disturbance and more safely than an analogous discrimination at a very high-voltage voltage divider. FIG. 9 shows the circuit diagram of an embodiment of this kind.

Her er i et unipolært ionisationskammer U på en elektrode El igen anbragt en radioaktiv strålingskilde Ri med begrænset strålingsrækkevidde. Som modelektrode tjener et hus Hl, som er udformet i stort omfang luftgennemtrængeligt, f.eks.,i form af et gitter. Op ad dette ionisationskammer U er der anbragt et andet kammer B som igen har en elektrode E2 med en radioaktiv strålingskilde R2, hvis rækkevidde er valgt således, at praktisk talt hele det indre af kammeret bliver ioniseret, og at der overalt i kammeret forekommer ioner af begge slags polaritet. Som modelektrode tjener igen huset H2. Mens der således i ionisationskaæmeret U for størstedelen forekommer en unipolær ionstrøm, har ionstrømmen i ionisationskammeret B bipolær karakter. I modsætning til huset Hl er huset H2 imidlertid igen afskærmet imod vindstrømninger. Dette kan opnås ved, at der kun findes få åbninger A, bag hvilke der er tilvejebragt strømnings-afbøjende og afskærmende midler.Here, in a unipolar ionization chamber U on an electrode E1, a radioactive radiation source Ri with limited radiation range is again placed. As a counter electrode, a housing H1, which is designed to a large extent air-permeable, for example, in the form of a grid, serves. Above this ionization chamber U is arranged a second chamber B which in turn has an electrode E2 with a radioactive radiation source R2, the range of which is chosen so that practically the whole interior of the chamber is ionized and that ions of both kinds of polarity. The housing H2 again serves as the counter electrode. Thus, while in the ionization chamber U there is for the most part a unipolar ion current, the ion current in the ionization chamber B has a bipolar character. In contrast to the housing H1, however, the housing H2 is again shielded from wind currents. This can be achieved by having only a few openings A behind which flow deflecting and shielding means are provided.

Begge husdelene Hl og H2 er elektrisk ledende forbundet med hinanden og med den negative, jordede tilførselsledning. Elektroderne El og E2 i de to ionisationskamre er forbundet med portelektroden i hver sin felteffekttransistor TI og T2, hvis kilde-elektroder er forbundet med hinanden og med den positive tilførselsledning. Drænelektroderne i de to felteffekttransistorer Ti og T2 er forbundet med i et isoleret hus H3 anbragte modstande 6 og 61, hvis forbindelsespunkt er ledende forbundet med husene Hl og H2 og med den negative tilførselsledning. Drænmodstandene 6 og 6' for de to felteffekttransistorer TI og T2 kan også være udformet som et potentiometer, hvis midterudtag ligger på den negative tilførselsledning.Both housing parts H1 and H2 are electrically conductive connected to each other and to the negative, grounded supply line. The electrodes E1 and E2 in the two ionization chambers are connected to the gate electrode in separate field effect transistors T1 and T2, the source electrodes of which are connected to each other and to the positive supply line. The drain electrodes in the two field effect transistors T1 and T2 are connected to resistors 6 and 61 arranged in an insulated housing H3, the connection point of which is conductively connected to the housings H1 and H2 and to the negative supply line. The drain resistors 6 and 6 'of the two field effect transistors T1 and T2 can also be designed as a potentiometer, the center outlet of which is located on the negative supply line.

14 14268714 142687

Endvidere er de to felteffekttransistorers drænelektroder over koblingskondensatorer 7 og 8 hver for sig forbundet over kryds med den anden felteffektortransistors portelektrode.Furthermore, the drain electrodes of the two field effect transistors across switching capacitors 7 and 8 are separately connected across the gate electrode of the other field effect transistor.

Kredsløbet med de over kryds tilbagekoblede felteffekttransi-storer TI og T2, ved hvilke ionisationskararene 0 og B danner portmodstande, virker således på samme måde som en fritsvingende, astabil multivibrator. Som følge af de store værdier af de enkelte modstande er koblingstideme imidlertid af størrelsesordenen 1 sekund, dvs. den ved udgangspunktet 9 forekommende frekvens ligger alt efter udførelsen mellem 0,1 og 10 Hz. De to ionisationskamre D og B, hvis modstand ændrer sig ved tilstedeværelse af røg, virker herved som frekvensbestemmende elementer i denne ekstremt langsomt svingende oscillator og nærmere bestemt på den måde, at impuls- eller svingningsfrekvensen ved udgangspunktet 9 aftager, når modstanden over et af de to ionisationskamre U eller B øges. De to ionisationskamre virker altså i samme retning, således at der ikke kræves noget ELLER--element. Desuden har kredsløbet den fordel, at referencemodstande til ionisationskamrene O og B er unødvendige, således at de dermed forbundne stabilitets- og isolationsproblemer overhovedet ikke forekommer. Felt effekttransistorerne TI og T2 og kondensatorerne 7 og 8 kan hensigtsmæssigt sammenfattes til et integreret kredsløb IC, som sammen med modstandene 6 og 6' kan være anbragt i sokkelhuset H3.The circuit with the cross-feedback field power transistors T1 and T2, at which the ionization vessels 0 and B form gate resistors, thus act in the same way as a free-swinging, unstable multivibrator. However, due to the large values of the individual resistors, the switching times are of the order of 1 second, i.e. the frequency occurring at starting point 9 is, depending on the design, between 0.1 and 10 Hz. The two ionization chambers D and B, the resistance of which changes in the presence of smoke, thereby act as frequency-determining elements in this extremely slowly oscillating oscillator and more particularly in the way that the pulse or oscillation frequency at the starting point 9 decreases when the resistance over one of the two ionization chambers U or B are increased. The two ionization chambers thus act in the same direction, so that no OR element is required. In addition, the circuit has the advantage that reference resistances to the ionization chambers O and B are unnecessary, so that the associated stability and insulation problems do not occur at all. The field power transistors T1 and T2 and the capacitors 7 and 8 can be conveniently combined into an integrated circuit IC, which together with the resistors 6 and 6 'can be arranged in the socket housing H3.

Til oscillatorens udgangspunkter.er over en koblingskondensator 10 tilsluttet et frekvensdetektorkredsløb D. Den ved udgangspunktet 9 forekommende, impulsformede vekselspænding tilføres over det af kondensatoren 10 og en indgangsmodstand 14 bestående RC-led og en diode 15 til en lagerkondensator 16, som kan aflades over en parallelmodstand 17 med en given tidskonstant. Kondensatoren 16's opladningstilstand er altså afhængig af impulshastigheden hhv. frekvensen. Aftager impulsfrekvensen som følge af indtrængning af røg i et af de to ionisationskamre U eller B, så aftager også opladningen af kondensatoren 16. Kondensatoren 16 styrer nu basis i en transistor 18, i hvis ko1lektorledning der er anbragt en relævikling 19. I normaltilstanden, dvs. sålænge der ingen røg forekommer, er opladningen af kondensatoren 16 tilstrækkelig til at holde transistoren 18 ledende og hvilekontakten 20 i relæet 19 åben, således at den i serie med kontakten 20 liggende indikatoranordning 21 intet signal afgiver.A frequency detector circuit D is connected to the starting points of the oscillator via a switching capacitor 10. The pulse-shaped alternating voltage present at the starting point 9 is applied via the RC link consisting of the capacitor 10 and an input resistor 14 and a diode 15 to a storage capacitor 16 which can be discharged parallel resistor 17 with a given time constant. The charging state of the capacitor 16 is thus dependent on the pulse speed resp. the frequency. If the pulse frequency decreases as a result of the penetration of smoke into one of the two ionization chambers U or B, then the charging of the capacitor 16 also decreases. The capacitor 16 now controls the base in a transistor 18, in whose collector line a relay winding 19 is arranged. . as long as no smoke is present, the charging of the capacitor 16 is sufficient to keep the transistor 18 conducting and the quiescent switch 20 in the relay 19 open, so that the indicator device 21 lying in series with the switch 20 emits no signal.

........ ψ*·~ ......... ψ * · ~.

, U2687 15, U2687 15

Aftager imidlertid kondensatoropladningen scan følge af røgpåvirkning, falder relæet 19 ud, dets kontakt 20 slutter og indikatoranordningen 21 signalerer en alarm.However, if the capacitor charge scan decreases due to smoke, the relay 19 falls out, its switch 20 closes and the indicator device 21 signals an alarm.

Til overvågning af kredsløbet kan det være hensigtsmæssigt at udforme relæet 19 som totrinsrelæ med en yderligere arbejdskon-takt 22, som først slutter ved en højere tærskelværdi. Forøges ved et sådant kredsløb kondensatoropladningen endnu mere, således at strømmen gennem transistoren 18 og relæviklingen 19 forøges yderligere, * sluttes også denne kontakt 22 og signalerer over den hermed i serie liggende indikatoranordning 23 en fejltilstand. Alarmkontakten 20 i relæet 19 kan ligeledes være udformet selvholdende, og i stedet for et elektromagnetisk relæ 19 kan et kendt elektronisk kredsløb med tilsvarende funktion anvendes.For monitoring the circuit, it may be expedient to design the relay 19 as a two-stage relay with an additional working contact 22, which only ends at a higher threshold value. If in such a circuit the capacitor charge is increased even more, so that the current through the transistor 18 and the relay winding 19 is further increased, this contact 22 is also closed and signals over the indicator device 23 lying therewith in series a fault condition. The alarm contact 20 in the relay 19 can also be designed to be self-holding, and instead of an electromagnetic relay 19 a known electronic circuit with a similar function can be used.

En ionisationsrøgmelder af denne art har således ved siden af fordelen ved de andre udførelsesformer, at den reagerer sikkert på de forskelligste, i praksis forekommende brandtyper, endnu den yderligere fordel, at der ikke kræves højohmige referenceelementer, og at der i stedet for en analogdiskriminering kan anvendes en vekselspændings- eller digitaldiskriminering. Den er derfor særlig pålidelig og utilbøjelig til at svigte.Thus, in addition to the advantage of the other embodiments that it reacts safely to the most diverse types of fire in practice, an ionization smoke detector of this kind has the additional advantage that high-reference elements are not required and that instead of analogous discrimination use an AC voltage or digital discrimination. It is therefore particularly reliable and prone to failure.

Claims

16 142687 Patent claim.

Fire alarm device with at least two ionization chambers and an electrical assessment circuit that triggers an alarm signal when the resistance across at least one of the ionization chambers due to smoke penetration exceeds a predetermined threshold value, characterized by a) at least one smoke-sensitive and air-accessible type of ionization , in which means for ionizing the air are designed and arranged in such a way that in the space between the electrodes of the ionization chamber, in which an ion current flows, ions of both kinds of polarity are formed (bipolar chamber B), and in which means are provided to reduce the penetration rate of the air flowing into this ionization chamber (B), and b) at least one smoke-sensitive and air-accessible ionization chamber of a different type with substantially unobstructed air access, wherein means for ionizing the air are designed and arranged in such a manner, that at least in a part of the space between the electrodes only io is formed of one polarity (unipolar chamber U).

Fire alarm device according to Claim 1, characterized in that the ionization chambers of the first type (B) and the ionization chambers of the second type (U) are combined into an ionization smoke detector formed as a unit.

Fire alarm device according to Claim 1 or 2, characterized in that each of the ionization chambers (U, B) is arranged in series with at least a part of a reference ionization chamber (R), the points of connection of the two ionization chambers with the reference ionization chamber being connected to the inlet. to each threshold generator (T1, T2).

Fire alarm device according to claims 1-3, characterized in that the ionization chamber of the first type (B) is surrounded by an air-impermeable enclosure which has openings for air access which only allow the air to enter the interior of the chamber after deflection of the air.