NO313348B1 - Anordning for varsling av unormale driftstilstander i elektriske apparater, samt anvendelse derav - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for varsling av unormale driftstilstander i elektriske apparater og liknende, såsom utvikling av røykgasser og tilløp til brann, omfattende et husdannende element med innløp for oppstigende luft fra apparatet, samt en detektor inne i huset for overvåkning av forekomst av eventuelle røykgasser i luften fra apparatet, og eventuell forekommende temperaturstigning i apparatet.

Oppfinnelse vedrører et system for overvåkning av apparaters driftstilstander og driftsforhold relatert til risikoen for at det skal oppstå brann i slike apparater. Følgelig vedrører oppfinnelsen et system til å overvåke apparatenes tilstand med hensyn til temperatur, hastig-heten for en eventuell økning i temperatur, samt eventuell dannelse av gasser andre enn luft, dvs røyk, i apparatene.

Oppfinnelsen har således befatning med en ny konstruksjon av en røykdetektor, samt anvendelse av denne.

En stor del av dagens branner starter i elektriske apparater og installasjoner. Normalt vil et slikt branntil-løp starte med en temperaturstigning i apparatets elektriske system, og som så fortsetter med en røykutvikling og utvikling en brann.

Det finnes i dag røykvarslere som er koplet til alarm-systemer som kan varsle om slike hendelsesforløp på et tidlig stadium. De velkjente systemer for brannvarsling i boliger og industrianlegg, omfatter røyk- og varmedetek-torer, plassert i strategiske posisjoner rundt i anlegget. Detektorene kan være sammenkoplet i et nettverk og knyttet opp mot et sentralt varselanlegg som manuelt eller auto-matisk overvåkes fra for eksempel et kontrollrom, såsom en vaktsentral, en kommandobro på et skip eller lignende.

De apparater som ofte gir opphav til branner er som regel hvite- og brunevarer, såsom PC-monitorer/skjermer, TV-apparater, husholdningsapparater som frysebokser, kjøle-skap, vaskemaskiner, tørketromler, varmtvannsbeholdere, elektriske pumper, el-generatorer, el-motorer og lignende. Brannstatistikker viser tydelig at en stor andel av de forekommende branner har sitt opphav i slike apparater, eller som følge av feil bruk av slike apparater, eller har sitt opphav i svikt i elektriske anlegg generelt.

Det er kjent at apparater såsom TV-apparater kan om-fatte temperatur- og røykdetektorer. Disse kan for eksempel føre til at strømtilførselen til apparatet koples ut dersom det brått utvikles unormal varme eller røyk inne i dette. Imidlertid er ikke slike detektorer satt inn i et system med andre apparater slik at disse er koplet sammen i et sikkerhetsnettverk. Den avvergende handling skjer kun iso-lert i tilknytning til hvert enkelt apparat.

Det er et formål med oppfinnelsen å kunne foreta en slik nettverktilkopling, og slik at en farlig utvikling i hvert enkelt apparat kan avhjelpes (varsles) på et mye tidligere stadium enn det hittil har vært mulig. Det er åpenbart at det er en stor fordel at et branntilløp kan stanses mens den er i sin spede begynnelse inne i selve apparatet, og ikke etter at for eksempel hele rommet er røyklagt eller står i flammer.

Det er videre et formål med oppfinnelsen at en bruker kontinuerlig skal kunne overvåke apparatenes tilstand med hensyn til temperatur, temperaturøkning, og dannelse av røykgasser, for raskere å kunne iverksette tiltak som å varsle om farlige tilstander, og på et langt tidligere stadium enn tidligere.

Det er følgelig et formål med oppfinnelsen å frembringe et system som eliminerer ulempene med de tidligere kjente varslingsanlegg.

Det er et ytterligere et formål med oppfinnelsen å frembringe en ny konstruksjon av en røykdetektor.

Anordning ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at huset definerer en eller flere kanaler, fortrinnsvis i en oppadretning, fra nevnte innløp og til utløp fra huset, idet hver av de en eller flere kanaler omfatter en respektiv detektor.

Foretrukne utførelser av anordningen er angitt i de etterfølgende krav 2-9.

Ifølge oppfinnelsen anvendes anordningen i tilknytning til brannsikring av hvite- og brunevarer, såsom PC-monitorer/skjermer, TV-apparater, husholdningsapparater som frysebokser, kjøleskap, vaskemaskiner, tørketromler, varmtvannsbeholdere, elektriske pumper, el-generatorer, el-motorer og lignende.

Hvert av de aktuelle nevnte vareslag kan påmonteres den nye anordningen (varsleren) ifølge oppfinnelsen idet disse koples sammen i et nettverk, idet kontrollen av hvert enkelt vareslag i nettverket kan skje via en datamaskin.

Ytterligere trekk ved anvendelsen er definert i krav 12 og 13.

Oppfinnelsens ytterligere fordeler og formål vil best forstås under henvisning til den etterfølgende beskrivelse i forbindelse med de medfølgende figurer, hvori: Fig. 1 viser et sideriss av en røykdetektor ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et tverrsnitt av røykdetektoren ifølge oppfinnelsen for å vise strømningsbanene for forekommende røykgasser som utvikles i et apparat. Fig. 3 viser et sideriss av den undre delen av røyk-detektoren ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser et sidesnitt av røykdetektoren ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 viser et flytskjema for oppkoplingen av detektorenheten i den nye røykvarslerkonstruksjonen, og dens tilknytning til det apparat som skal sikres ifølge oppfinnelsen.

Innledningsvis skal det refereres til figurene 1-3 i ulike riss en foretrukket utførelse av en røykdetektor ifølge oppfinnelsen. Detektoren består av et langstrakt hus 10 som i utgangspunktet er en lukket enhet. Dens undre dekseldel 12 omfatter innløp 14 for røykgasser og den øvre del 16 omfatter utløp 18 for røykgass. Mellom innløp 14 og utløp 18 danner den nye røykdetektoren ifølge oppfinnelsen en helt spesiell kanalkonstruksjon for å lede røykgassene forbi et følerelement 20 som er plassert inne i huset. Dessuten har selve husets 10 en utforming frem til innløpet 12 som er særegen og ny, og som fremmer oppfangingen og føringen av røyk som stiger oppad mot huset, frem mot og inn gjennom innløpet til husets hulrom 22. Hvilket betyr at røyken tildels konsentreres eller anrikes ved passeringen gjennom kanalen.

Husets 10 innløpsparti er konstruert med en forsenk-ning 24 som forløper stort sett i hele husets lengde-ret-ning. På hver side er det i forsenkningens sidevegger utformet ribbeformete innløpsåpninger 26,27 til hulrommet. Disse åpningene forløper fortrinnsvis også i hele husets 10 lengderetning. Inne i huset er det i den øvre del henover langs dets lengderetning, utformet et antall oppforløpende utløpskanaler 30 (fortrinnsvis 3 stykker for en detektor-lengde 50 cm). Kanalene forløper oppad mot utløpet 18. Siden utløpene 26,18 medfører en innsnevring av strømnings-tverrsnittet i forhold til innløpene, betyr dette at eventuell forekommende røykgass vil anrikes i utløpskanalen. Selve detektoren 30 (se figur 3) er plassert i denne kanalen. Videre vil det forsenkede bunnparti med de sideveis plasserte innløpskanaler til huset, medføre en bedre opp-fanging av forekommende røyk som rett og slett ikke kan "slippe unna" med den nye utformingen av detektoren ifølge oppfinnelsen.

Den nye røykdetektoren har således en langstrakt form som gjør den spesielt egnet til å dekke et bredt areale i det horisontale plan. Enheten er tiltenkt å plasseres på oversiden av ventilasjonsslissene på det aktuelle apparater (nevnt ovenfor) Detektoren har en langstrakt stang- eller hylseform, og omfat-ter festeorgan slik at detektoren kan dreies opptil 90 grader. Detektoren har for øvrig små dimensjoner i høyde og bredderetninger, slik at den ikke tar særlig plass og kan derved lett-vint plasseres i tilknytning til oversiden av apparatets ventilasjonsslisser. Den unike utformingen gjør enheten særlig velegnet til å detektere branntilløp i utvalgte arealer, såkalt spotdetek-tering.

Ovenfor er det beskrevet at det er anordnet en føler 32 i hver utløpskanaL. Dvs at føleren 32 er plassert øverst i kanalen ved det område hvor selve utløpsspalten 18 i yt-terdekselet starter. Hver føler 32 utgjøres av en infrarød sender som avgir et modulert IR-lys, for eksempel på tvers av røykgassens strømningsretning. Når det strømmer røykgas-ser opp i kammeret vil lyset bli reflektert og dette opp-fattes av en sensor som også sitter i føleren. Graden av reflektert lys angir tettheten av røyk i kammeret.

Fortrinnsvis er det innebygget en automatikk som jus-terer sensorenes følsomhet når disse gradvis blir tilsmus-set, for eksempel av matos (fett), støv og lignende. Dvs at en langsom tilsmussing ikke medfører avgivelse av alarm, men når slik tilsmussing når et gitt nivå (så som belegg-tykkelse) vil enheten varsle optisk og/eller akustisk når optikken må rengjøres.

På figur 4 er det som et ikke-begrensende eksempel angitt et flytskjema både over hvilke elementer føleren omfatter, og hvordan disse er sammenkoplet og fungerer.

Sensorene i den beskrevne varslingsenheten drives funksjonsmessig, dvs utsendelse av signal (infrarødt lys) og mottakelse reflektert signal, via en sentralenhet i form av en kontroller som videre leverer statussignaler til et display, eventuelt til alarmer (Opto Out), buzzer for akustisk varsling, dioder for statusangivelse, en hoved-strømbryter til det tilkoplete apparat (konverterer nett-spenning til enhetens driftsspenning for, og et overspen-ningsvern knyttet opp mot selve støpselet. Overspen-nings-vernenheten beskytter enheten og det tilknyttede apparat mot overspenninger og transienter forårsaket av lyn eller annen apparatur. Dessuten er kontrolleren knyttet til et panel for det aktuelle apparat med nødvendig tastatur-knapper for å betjene og kalibrere enheten. I tillegg kan en separat temperaturføler være knyttet til kontrolleren via en ADC som konverterer den analoge temperaturverdi til et digitalt format.

Kontrolleren styrer avgivelsen av det infrarøde lys fra røykdetektor ifølge figur 1, via en modulator som modu-lerer det infrarøde lyset til ønsket frekvens for utsendelse. Siden røykdetektoren omfatter to sensorenheter, er det i dette eksempelet to slike modulatorer.

Eventuelt mottatt signal fra sensoren koples tilbake til kontrolleren via en forsterker- og båndpassfilterenhet, og en alarmkomparator. I disse elementene blir signalene henholdsvis forsterket, uønsket støy blir filtrert bort.

Sensorverdiene blir ført inn til et filter som kun slipper igjennom infrarødt lys i det ønskede frekvensbånd. Signalene blir deretter prosessert og forsterket og ledes til et komparatortrinn som genererer en optisk og/eller akustisk advarsel røykdeteksjon over en fastsatt grenseverdi. Ved en deteksjon av røykmengde over en innstilt grenseverdi vil enheten kople fra tilknyttet utstyr og varsle om dette optisk og/eller akustisk. Tilkoplet utstyr tilkoples igjen manuelt ved nødvendige tastetrykk.

På figur 5 er det vist en alternativ løsning hvor detektorkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen omfatter en temperaturføler, i form av et display som viser aktuell temperatur i om-rådet inne i detektoren. Med denne løsning kan brukeren hele tiden ha en oversikt over temperaturen i apparatet. Normalt er det ingen temperaturendringer, men dersom det skjer noe i apparatets elektriske krets, vil dette vises på displayet, og brukeren kan på et tidlig stadium få et varsel om dette. Enheten fjerner drifts-spenningen så snart et mulig branntilløp detekteres.

Ved å modulere det infrarøde lyset eliminerer man påvirkningen fra dagslys og andre IR-lyskilder og kamrene trenger derfor ikke være lukkede i samme grad som i tradi-sjonelle optiske røykvarslere.

Enheten kan utstyres med en pulsutgang som muliggjør tilknytning i et såkalt i LON-nettverk. De kan også knyttes direkte til eksisterende alarmer. Dette fungerer slik at enhetene i ulike elektriske apparater som for eksempel finnes i et hjem, kan koples sammen i et nettverk, og kontrollen av nettverket kan skje via en datamaskin. Dersom denne datamaskinen er koplet opp mot internett, kan tilstanden i hvert enkelt av alle el-apparat som finnes i et hus fjernovervåkes, for eksempel når brukeren er på reise. For eksempel kan strømmålere, så som i et borettslag, fjern-av-leses. Meldinger om tilstander i de elektriske apparater kan distribueres til en vakt/alarmsentral eller direkte til en mobiltelefon i form av en SMS-melding.

Dette systemet som kan kontrollere tilstanden i elektriske apparater, også benyttes til overvåkning av generelle driftsforhold i de tilknyttede apparater. Dette kan for eksempel være tilstander som over- eller underspen-ninger i strømnettet, jordfeil eller andre forhold som kan påvirke en sikker drift. En sentral enhet som overvåker generelle driftsvilkår vil være en kostnadseffektiv måte å sikre flere parametre.

Claims (13)

1. Anordning for varsling av unormale driftstilstander i elektriske apparater og liknende, såsom utvikling av røykgasser og tilløp til brann, omfattende et husdannende element med innløp for oppstigende luft fra apparatet, samt en detektor inne i huset for overvåkning av forekomst av eventuelle røykgasser i luften fra apparatet, og eventuell forekommende temperaturstigning i apparatet, karakterisert ved at huset definerer en eller flere kanaler, fortrinnsvis i en oppadretning, fra nevnte innløp og til utløp fra huset, idet hver av de en eller flere kanaler omfatter en respektiv detektor.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kanalen(e) definerer en gjennomstrøm-ningskanal for luft.

3. Anordning i samsvar med krav 1-2, karakterisert ved at kanalen omfatter en innsnevring av strømningstverrsnittet, hvilken innsnevring med-fører en anrikning av forekommende røykgasser som stiger oppad og gjennom innløpet til anordningen.

4. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at detektoren(e) er anordnet i nevnte innsnevring av strømningstverrsnittet.

5. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at detektoren omfatter en infrarød føler som er innrettet til avgivelse av et modulert IR-lys, for eksempel på tvers av røykgassens strømningsretning, og når det strømmer røyk opp i kammeret vil lyset bli reflektert, samt at detektoren omfatter en sensor, idet graden av reflektert lys angir tettheten av røyk i kammeret.

6. Anordning i samsvar med et av de. foregående krav, karakterisert ved at detektoren på i og for seg kjent måte er tilkoplet apparatets strømtilførsel, og innrettet til å bryte denne ved registrering av røyk eller temperatur over en gitt grense.

7. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at detektoren på i og for seg kjent måte omfatter en temperaturføler, og anordningen omfatter et display som fremviser aktuell temperatur i gjennomstrømmende luft/røykgass.

8. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den har form som et langstrakt hus hvis underside er utformet med en forsenk-ning som forløper stort sett i hele husets lengderetning, idet det på hver side er det i forsenkningens sidevegger utformet ribbeformete innløpsåpninger til kanalen gjennom huset.

9. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved sensorenes følsomhet er innrettet til å justeres når disse gradvis blir tildekket av smuss, for eksempel av matos (fett), støv og lignende.

10. Anvendelse av anordningen ifølge krav 1-8, i tilknytning til brannsikring av hvite- og brunevarer, såsom PC-monitorer/skjermer, TV-apparater, husholdningsapparater som frysebokser, kjøleskap, vaskemaskiner, tørketromler, varmtvannsbeholdere, elektriske pumper, el-generatorer, el-motorer og lignende.

11. Anvendelse ifølge krav 9, idet hvert av de aktuelle vareslag nevnt ovenfor er påmontert en anordning ifølge krav 1-8, idet disse er koplet sammen i et nettverk, idet kontrollen av hvert enkelt vareslag i nettverket kan skje via en datamaskin.

12. Anvendelse ifølge krav 10, idet datamaskinen er koplet opp mot internett, hvormed tilstanden i hvert enkelt av vareslagene (el-apparat) kan fjernovervåkes, for eksempel når en bruker er på. reise.

13. Anvendelse ifølge krav 10 og 11 til kontroll av tilstander i de elektriske apparater ved distribusjon til en vakt/alarmsentral eller direkte til en mobiltelefon i form av en SMS-melding.