EP0707207A2 - Rauchmelder - Google Patents

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EP0707207A2
EP0707207A2 EP95113253A EP95113253A EP0707207A2 EP 0707207 A2 EP0707207 A2 EP 0707207A2 EP 95113253 A EP95113253 A EP 95113253A EP 95113253 A EP95113253 A EP 95113253A EP 0707207 A2 EP0707207 A2 EP 0707207A2
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EP
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smoke detector
smoke
detection chamber
circuit
housing part
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Reiner Künzel
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Fritz Fuss GmbH and Co
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • G08B17/107—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device for detecting light-scattering due to smoke
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G08B17/113—Constructional details

Definitions

  • the invention relates to a smoke detector, in particular an optical smoke detector, which works on the principle of scattered light measurement (Tyndall effect).
  • Optical smoke detectors have the advantage of responding very quickly to plastic smoldering fires, open fires and fires of liquids with smoke development.
  • a light-emitting diode and a photo element are arranged in a measuring chamber in such a way that the light emitted by the light-emitting diode cannot reach the photo element directly.
  • the measuring chamber is designed as a labyrinth or "optical sump" in which any intruding external light is absorbed.
  • Smoke particles penetrating into the measuring chamber scatter and reflect the measuring light beam emitted by the light-emitting diode.
  • the scattered or reflected light is detected by the photo element, converted into a voltage signal and evaluated in a downstream electronic circuit, which may trigger an alarm.
  • the smoke detectors are subject to the usual environmental conditions such as dirt, dust, smoke, etc. Therefore, the sensitive measuring chamber in particular must be checked at regular intervals and cleaned if necessary, so that the required responsiveness is guaranteed.
  • the measuring chamber has been cleaned by the manufacturer of the smoke detector. To do this, the smoke detector must be "picked” and replaced with a new one. The picked smoke alarm is then sent to the manufacturer for cleaning. This procedure is quite cumbersome and requires a considerable amount of time and money.
  • a smoke detector in which a detection chamber is located in a housing and is designed as an exchangeable insert.
  • the detection chamber contains a smoke sensor and an electrical adaptation circuit.
  • An electronic signal processing and alarm evaluation circuit is arranged, for example, in the housing of the smoke detector.
  • the detection chamber according to the invention thus has only a few cheap components. It can therefore also be designed for use as a disposable insert.
  • the adaptation circuit can ensure that each detection chamber is compatible with every signal processing and alarm evaluation circuit, ie for example the signal outputs of the detection chambers and the signal inputs of the signal processing and alarm evaluation circuits meet predetermined specifications. This ensures that the required sensitivity of the smoke detector for smoke aerosols is maintained even with any exchange and assignment of the detection chamber and signal processing and alarm evaluation circuit.
  • the adaptation circuit allows, in particular, the electrical and / or photoelectric tolerances of the smoke sensor and the mechanical tolerances of the optical system of the detection chamber to be compared. This comparison can advantageously be carried out in the factory. It is preferably carried out so that the output signal of the electrical matching circuit is proportional to the smoke density. The same applies to an adjustment of the signal processing and alarm evaluation circuit.
  • the adaptation circuit and the signal processing and alarm evaluation circuit can advantageously be connected to one another by an interface via which signals can be transmitted.
  • the interface preferably contains an electrical connector.
  • the detection chamber can be exchanged particularly easily.
  • the detection chamber preferably contains a light-emitting element, for example a light-emitting diode, and a light-sensitive element, for example a photo element.
  • a light-emitting element for example a light-emitting diode
  • a light-sensitive element for example a photo element
  • the smoke detector has an upper housing part and a lower housing part.
  • the signal processing and alarm evaluation circuit is preferably arranged in the lower housing part.
  • the housing can be opened in a simple manner in order to check or replace the detection chamber.
  • the signal processing and alarm evaluation circuit is easily accessible in this way.
  • the smoke detector has an upper housing part 1, a detection chamber 2 and a lower housing part 9.
  • the upper housing part 1 has an upper section into which the detection chamber 2 fits and a lower section in which the lower housing part 9 can be countersunk.
  • the upper housing part 1 has a plurality of openings 10 through which smoke can enter the interior of the housing and thus the detection chamber 2.
  • the detection chamber 2 is constructed in exactly the same way as in the prior art mentioned at the outset, ie it contains a light-emitting diode 4 as a light-emitting element, a photo element 5 as a light-sensitive element and a labyrinth 7 as an optical sump.
  • the detection chamber 2 has a circuit board with an electrical adaptation circuit 6 on its underside. Half of an electrical connector 8 is also attached to this circuit board.
  • a further circuit board with an electronic signal processing and alarm evaluation circuit 3 is attached in the lower housing part 9.
  • the other half of the electrical connector 8 is fastened on this further circuit board.
  • the detection chamber 2 is designed as an easily replaceable insert and for this purpose has a snap mechanism 11 and a guide sleeve 12 on its top, with the aid of which the detection chamber 2 can be hooked or centered in corresponding recesses in the upper housing part 1 in a manner known per se.
  • the detection chamber 2 On its underside, the detection chamber 2 has depressions in which guide sleeves 13 of the lower housing part 9 can engage in the same way.
  • the lower housing part 9 is guided by the guide sleeves 12; 13 and the detection chamber 2 can be screwed directly to the upper housing part 1.
  • the lower housing part 9 together with the detection chamber 2 can therefore be removed from the upper housing part 1 after loosening the screws. If the detection chamber 2 is dirty and needs to be replaced, it is removed from the lower housing part 9. Then a new detection chamber 2 is plugged onto the lower housing part 9 and both parts are screwed to the upper housing part 1.
  • other known connection techniques such as snap locks or the like, can of course also be provided.
  • the light-emitting diode 4 and the photo element 5 are connected to the electrical matching circuit 6.
  • the electrical matching circuit 6 and the signal processing and alarm evaluation circuit 3 are equipped with an interface 14, which preferably contains an electrical connector.
  • the signal processing and alarm evaluation circuit 3 also has an alarm output and a fault output, by means of which an alarm can be triggered or a fault display can be effected.
  • the signal transmission between the adaptation circuit 6 and the signal processing and alarm evaluation circuit 3 and the power supply for the light-emitting diode 4, the photo element 5 and the adaptation circuit 6 take place inductively.

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Abstract

Es wird ein Rauchmelder, insbesondere ein optischer Rauchmelder beschrieben, der nach dem Prinzip der Streulichtmessung arbeitet. Der Rauchmelder weist ein Gehäuse und eine Detektionskammer auf, die als auswechselbarer Einsatz ausgebildet ist. Die Detektionskammer enthält eine Leuchtdiode, ein Fotoelement, ein Labyrinth und eine elektrische Anpassungsschaltung. Eine elektronische Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung ist im Gehäuseunterteil angebracht. Der Rauchmelder bietet den Vorteil des kostengünstigen und schnellen Ersatzes einer verschmutzten Detektionskammer gegen eine neue. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rauchmelder, insbesondere einen optischen Rauchmelder, der nach dem Prinzip der Streulichtmessung (Tyndall-Effekt) arbeitet.
  • Optische Rauchmelder haben den Vorteil eines sehr schnellen Ansprechens bei Kunststoffschwelbränden, offenen Bränden sowie Bränden von Flüssigkeiten mit Rauchentwicklung.
  • Bei einem bekannten optischen Rauchmelder sind in einer Meßkammer eine Leuchtdiode und ein Fotoelement so angeordnet, daß das von der Leuchtdiode ausgesandte Licht nicht direkt zum Fotoelement gelangen kann. Darüber hinaus ist die Meßkammer als Labyrinth oder "optischer Sumpf" ausgebildet, in dem eventuell eindringendes Fremdlicht absorbiert wird.
  • In die Meßkammer eindringende Rauchpartikel streuen und reflektieren den von der Leuchtdiode ausgesandten Meßlichtstrahl. Das gestreute oder reflektierte Licht wird vom Fotoelement erfaßt, in ein Spannungssignal umgewandelt und in einer nachgeschalteten elektronischen Schaltung ausgewertet, die gegebenenfalls einen Alarm auslöst.
  • Die Rauchmelder unterliegen im Betrieb den üblichen Umweltbedingungen wie Schmutz, Staub, Rauch usw.. Daher muß insbesondere die sensible Meßkammer turnusgemäß überprüft und gegebenenfalls gereinigt werden, damit die geforderte Ansprechempfindlichkeit gewährleistet bleibt.
  • Bisher erfolgt die Reinigung der Meßkammer beim Hersteller des Rauchmelders. Dazu muß der Rauchmelder "gepflückt" und durch einen neuen ersetzt werden. Der gepflückte Rauchmelder wird dann an den Hersteller zur Reinigung geschickt. Diese Vorgehensweise ist recht umständlich und bedingt einen erheblichen zeitlichen und finanziellen Aufwand.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rauchmelder anzugeben, der eine einfache, schnelle und kostengünstige Wartung ermöglicht.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Rauchmelder, bei dem sich in einem Gehäuse eine Detektionskammer befindet, die als auswechselbarer Einsatz ausgebildet ist.
  • Dadurch wird es möglich, bei der Wartung des Rauchmelders unmittelbar vor Ort nur die verschmutzte Detektionskammer gegen eine saubere auszuwechseln.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Rauchmelders enthält die Detektionskammer einen Rauchsensor und eine elektrische Anpassungsschaltung. Eine elektronische Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung ist beispielsweise im Gehäuse des Rauchmelders angeordnet.
  • Somit weist die erfindungsgemäße Detektionskammer nur wenige billige Bauelemente auf. Sie kann daher auch zur Verwendung als Einwegeinsatz ausgelegt sein.
  • Ferner läßt sich durch die Anpassungsschaltung sicherstellen, daß jede Detektionskammer mit jeder Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung kompatibel ist, d.h. beispielsweise die Signalausgänge der Detektionskammern und die Signaleingänge der Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltungen vorbestimmte Spezifikationen erfüllen. Dadurch wird sichergestellt, daß die geforderte Ansprechempfindlichkeit des Rauchmelders bei Rauchaerosolen auch bei einem beliebigen Tausch und Zuordnung von Detektionskammer und Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung eingehalten wird.
  • Durch die Anpassungsschaltung können insbesondere die elektrischen und/oder photoelektrischen Toleranzen des Rauchsensors sowie die mechanischen Toleranzen des optischen Systems der Detektionskammer abgeglichen werden. Dieser Abgleich kann vorteilhafterweise im Werk erfolgen. Er wird vorzugsweise so durchgeführt, daß das Ausgangssignal der elektrischen Anpassungsschaltung proportional zur Rauchdichte ist. Entsprechendes gilt für eine Justage der Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung.
  • Die Anpassungsschaltung und die Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung sind vorteilhafterweise durch eine Schnittstelle miteinander verbindbar, über die Signale übertragen werden können. Vorzugsweise enthält die Schnittstelle einen elektrischen Steckverbinder.
  • Auf diese Weise läßt sich die Detektionskammer besonders einfach auswechseln.
  • Als Rauchsensor enthält die Detektionskammer vorzugsweise ein lichtemittierendes Element, beispielsweise eine Leuchtdiode, und ein lichtempfindliches Element, beispielsweise ein Fotoelement.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Rauchmelder ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil auf. Die Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung ist vorzugsweise im Gehäuseunterteil angeordnet.
  • Bei dieser Ausführungsform kann in einfacher Weise das Gehäuse geöffnet werden, um die Detektionskammer zu überprüfen bzw. auszutauschen. Außerdem ist auf diese Weise auch die Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung leicht zugänglich.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Figuren dargestellt ist. Es zeigt:
    • Fig. 1
    einen zerlegten, erfindungsgemäßen Rauchmelder
    Fig. 2
    schematisch ein elektrisches Blockschaltbild für einen erfindungsgemäßen Rauchmelder.
  • Gemäß Fig. 1 weist der Rauchmelder ein Gehäuseoberteil 1, eine Detektionskammer 2 und ein Gehäuseunterteil 9 auf. Das Gehäuseoberteil 1 weist einen oberen Abschnitt, in den die Detektionskammer 2 hineinpaßt, und einen unteren Abschnitt auf, in dem das Gehäuseunterteil 9 versenkt befestigbar ist. Im oberen Abschnitt weist das Gehäuseobertei 1 mehrere Öffnungen 10 auf, durch die Rauch ins Gehäuseinnere und somit in die Detektionskammer 2 gelangen kann.
  • Die Detektionskammer 2 ist im Prinzip genauso aufgebaut wie beim eingangs genannten Stand der Technik, d.h. enthält eine Leuchtdiode 4 als lichtemittierendes Element, ein Fotoelement 5 als lichtempfindliches Element und ein Labyrinth 7 als optischen Sumpf. Zusätzlich weist die Detektionskammer 2 an ihrer Unterseite eine Platine mit einer elektrischen Anpassungsschaltung 6 auf. Auf dieser Platine ist auch die eine Hälfte eines elektrischen Steckverbinders 8 angebracht.
  • Im Gehäuseunterteil 9 ist eine weitere Platine mit einer elektronischen Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung 3 angebracht. Auf dieser weiteren Platine ist die andere Hälfte des elektrischen Steckverbinders 8 befestigt.
  • Die Detektionskammer 2 ist als leicht auswechselbarer Einsatz ausgebildet und weist dazu an ihrer Oberseite einen Schnappmechanismus 11 sowie eine Führungshülse 12 auf, mit deren Hilfe die Detektionskammer 2 in an sich bekannter Weise in entsprechenden Vertiefungen im Gehäuseoberteil 1 einhakbar bzw. zentrierbar ist. An ihrer Unterseite weist die Detektionskammer 2 Vertiefungen auf, in die Führungshülsen 13 des Gehäuseunterteils 9 in gleicher Weise eingreifen können.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung des Rauchmelders ist das Gehäuseunterteil 9 durch die Führungshülsen 12; 13 und die Detektionskammer 2 hindurch direkt mit dem Gehäuseoberteil 1 verschraubbar. Bei der Wartung des Rauchmelders läßt sich daher nach Lösen der Schrauben das Gehäuseunterteil 9 samt Detektionskammer 2 aus dem Gehäuseoberteil 1 herausnehmen. Falls die Detektionskammer 2 verschmutzt ist und ausgewechselt werden muß, wird sie vom Gehäuseunterteil 9 abgenommen. Danach wird eine neue Detektionskammer 2 auf das Gehäuseunterteil 9 aufgesteckt und beide Teile mit dem Gehäuseoberteil 1 verschraubt. Statt der Schraubverbindung können natürlich auch andere bekannte Verbindungstechniken, wie beispielsweise Schnappverschlüsse oder dergleichen vorgesehen sein.
  • Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, ist die Leuchtdiode 4 und das Fotoelement 5 mit der elektrischen Anpassungsschaltung 6 verbunden. Die elektrische Anpassungsschaltung 6 und die Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung 3 sind mit einer Schnittstelle 14 ausgerüstet, die vorzugsweise einen elektrischen Steckverbinder enthält. Die Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung 3 weist ferner einen Alarmausgang und einen Störungsausgang auf, durch den ein Alarm ausgelöst bzw. eine Störungsanzeige bewirkt werden kann.
  • Bei einer anderen Ausführung erfolgt die Signalübertragung zwischen der Anpassungsschaltung 6 und der Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung 3 sowie die Stromversorgung für die Leuchtdiode 4, das Fotoelement 5 und die Anpassungsschaltung 6 auf induktivem Weg.

Claims (8)

  1. Rauchmelder, insbesondere optischer Rauchmelder, mit einer in einem Gehäuse befindlichen Detektionskammer,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Detektionskammer (2) als auswechselbarer Einsatz ausgebildet ist.
  2. Rauchmelder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Detektionskammer (2) einen Rauchsensor (4,5) und eine elektrische Anpassungsschaltung (6) enthält.
  3. Rauchmelder nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Gehäuse eine elektronische Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung (3) angeordnet ist.
  4. Rauchmelder nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die elektrische Anpassungsschaltung (6) und die elektronische Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung (3) durch eine Schnittstelle verbindbar sind, über die Signale übertragbar sind.
  5. Rauchmelder nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schnittstelle einen elektrischen Steckverbinder (8) enthält.
  6. Rauchmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Detektionskammer (2) als Rauchsensor ein lichtemittierendes Element (4) und ein lichtempfindliches Element (5) enthält.
  7. Rauchmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß er ein Gehäuseoberteil (1) und ein Gehäuseunterteil (9) aufweist.
  8. Rauchmelder nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Signalverarbeitungs- und Alarmauswertungsschaltung (3) im Gehäuseunterteil (9) angebracht ist.
EP95113253A 1994-10-10 1995-08-23 Rauchmelder Expired - Lifetime EP0707207B1 (de)

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EP0707207A2 true EP0707207A2 (de) 1996-04-17
EP0707207A3 EP0707207A3 (de) 1998-05-13
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