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Elektrische Feuer- oder Rauchgasüberwachungsaniage Die Erfindung
betrifft eine elektrische Feuer- und/oder Rauchgasüberwachungsanlage mit zwei von
einer Stromquelle ausgehenden und zu sämtlichen tberwachungsorten führenden Stromleitern,
zwischen denen an den tiberwachungsorten paarweise in Reihe liegende Widerstandselemente
angeordnet sind, von denen jeweils das eine seinen normalerweise hohen Widerstandswert
unter dem Einfluss von Feuer- oder Rauchgas vermindert, wobei die an dem anderen
Widerstandselement ansteigende Spannung zur Alarmauslösung herangezogen wird.
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Bei einem älteren Vorschlag für solche Uberwachungsanlagen werden
die Verbindungsleiter zwischen den Widerstandselementen eines beiden Widerstandspaares
mit Leitungen abgegriffen, die als zusätzliche Leiter neben den beiden Stromleitern
zu einem zentralen Schaltglied führen, welches schließlich ein den Alarm auslösendes
Glied betätigt. Hierdurch ergibt
sich ein erheblicher Aufwand an
Leitungen, den zu vermeiden Aufgabe der Erfindung ist. Gemäss der Erfindung wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein beim Durchfluß eines bestimmten Stromwertes
den Alarm auslösendes Glied in den einen Stromleiter zwischen der Stromquelle und
den Anschlüssen der Widerstandspaare eingeschaltet ist und durch die Spannung am
zweiten Widerstandselement ein zwischen den Stromleitern wirksames Schaltglied derart
beeinflussbar ist, daß beim Erreichen einer bestimmten Spannung am zweiten Widerstandselement
von einem Stromleiter zum anderen ein Strom in der zur Betätigung des alarmlösenden
Gliedes ausreichenden Höhe über das Schaltglied fließt.
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Die erfindungsgemässe vberwachungsanlage gestattet in vorteilhafter
Weiterbildung der Erfindung eine ausserst einfache Störungsüberwachung dergestalt,
dass in einen der beiden Stromleiter ein weiteres stromempfindliches Glied eingeschaltet
ist, das einen Storungsalarm auslöst, wenn der im Normalzustand auftretende Stromfluss
durch die Stromleiter unterbrochen wird.
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Nach einem anderen Merkmal zur vorteilhaften-Ausgestaltung der Erfindung
wird eine gleichmässige Empfindlichkeit der Uberwachungsanlage bei Schwankungen
der Spannung an der Stromquelle dadurch erzielt, dass die äusseren Enden der Stromleiter
über eine stromaufnehmende Spannung konstanthalteeinrichtung miternander verbunden
sind.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es- zeigen: Fig. 1 das Schaltbild zu einer ersten Ausführungsform
der Erfindung, Fig. 2 eine abgeänderte Schaltung anstelle des in Fig. 1 mit gestrichelten
Linien umrahmten Teils der dortigen Schaltung, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt
durch einen Rauchgasteilchenanzeiger nach Linie 3 - 3 in Fig. 4 und Fig. 4 einen
mittigen Horizontalschnitt durch den Teilchenanzeiger nach Fig. 3.
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Die Schaltung der Rauchgasmeldeanlage nach Fig. 1 arbeitet mit einer
Vielzahl von Teilchenanzeigern nach den Fig. 3 und 4s die an von einer zentralen
Uberwachungsstelle entfernten Orten angebracht werden. Der elektrische Teil der
Rauchgasmeldeanlage besteht aus. einer Gleichstromquelle P mit einer bestimmten
Ausgangsspannung wie beispielsweise 100 V an welcher zwei Speiseleiter S1 und 52
angeschlossen sind, die sich zu den entfernten Orten erstrecken. Die Teilchenanzeiger
10 sind untereinander parallel an die Speiseleiter in später beschriebener Weise
angeschlossen. An ihren äusseren Enden sind die Speiseleiter S1 und 52 durch eine
Zenerdiode Z miteinander verbunden, die so bemessen ist, daß sie die Spannung zwischen
den Speiseleitern auf einem Wert zwischen 90 und 100 V konstant hält und hierbei
einen Stromfluss von beispielsweise 30 mA in den Speiseleitern aufrechterhält.
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Zwischen der Stromquelle P und den Teilchenanzeigern sind in Serie
mit der Zenerdiode Z die Wicklungen eines Störmelderelais RT und eines Alarmauslöserelais
geschaltet. Diese Relais haben eine solche Charakteristik, dass das Störmelderelais
RT durch den durch die Zenerdiode fliessenden Bereitschaftsstrom angezogen gehalten
wird, hingegen das Relais RA
unter diesem Bereitschaftsstrom nicht
anspricht, sondern nur anspricht, wenn einer der Teilchenanzeiger in weiter unten
beschriebener Weise Rauchgas oder Feuer feststellt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Teilchenanzeiger
aus einem Lichtlabyrinth, das sich in exponierter Stellung innerhalb des zu überwachenden
Raumes befestigen läßt und so ausgebildet ist, daß die umgebend Absosphäre in das
Gehäuse einzudringen vermag, ohne daß das umgebende Licht den Teilchenanzeiger zum
Ansprechen bringt Zu diesem Zwecke besteht der Teilchenanzeiger 10 aus einem Gehäuse
12, einer ausserhalb des Gehäuses angeordneten Lichtquelle 14 und einem das Innere
des Gehäuses in nach stehend beschriebener Weise uberwachenden Lichtanzeigeelement
16. Das Gehäuse 12 hat eine Mantelwandung 18 undzwei Endkappen 20 und 22, die zusammen
eine innere Dunkelkammer 24 umschließen. Die Endkappen erstrecken sich radial über
den Umfang der Mantelwandung hinaus und haben an ihrer Peripherie gegeneinander
gerichtete Axialflanschen 26 und 28, die entsprechend radial über die Mantelwandung
18 überstehen. An den Stirnenden der Mantelwandung 18 befinden sich nach auswärts
abgebogene Läschen 30, welche die Flanschen 26 bzw. 28 innenseitig reibungsschlüssig
erfassen. Zwischen den Laschen 30 befinden sich somit an jedem Ende-der Mantelwand
18 periphere Durchlässe, durch welche die umgebende-Atmosphäre in die Dunkelkammer
24 eindringen: kann.
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Die Lichtquelle 14 besteht zur Kleinhaltung derStromaufnahme vorzugsweise
aus einer Neonröhre und ist -in einem Fokussierungsrohr 32 aufgenommen, das sich
durch die Mantelwandung 18 des Gehäuses 12 an dessen einer- Sefte erstreckt.
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Ein Lichtfangrohr 34.-befindet sich an der der gegenüberliegenden
Stelle der Gehäusemantelwandung und fluchtet- mit dem aus dem Fokussierungsrohr
32 austretendén Lichtstrahl. Das Anzeigeelement 16, das von einer Lichtempfindlichen
Foto zelle gebildet sein -kann,- befindet sich in einem Fühlrohr 38,
welches
sich gleichfalls durch die Mantelwandung 18 des Gehäuses zwischen dem Lichtfangrohr
34 und-dem Fokussierungsrohr 32 erstreckt und vor der Fotozelle eine Linse 40 aufnimmt,.um
das Sichtfeld der Zelle auf den mittleren Teil des Lichtstrahls zu beschränken.
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Wie- aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Fotozelle^16 des Teilchenanzeigers
10 in Reihe mit einem Widerstand R1 zwischen die Speiseleiter S1 und S2 geschaltet,
wobei eine Verbindungsstelle J1 zwischen der Fotozelle und dem Widerstand über eine
Neonröhre B2 an die Steuerelektrode eines steuerbaren Gleichrichters OR angeschlossen-
ist, dessen Anode und Kathode an den Speiseleitern 51- bzw.- 52 liegen. Kondensatoren
F1 und F2 sind zwischen den entgegengesetzten Klemmen der Neonröhre B2 und dem negativen
Spei-seleiter aus nachstehend erläutertem Grund angeschlossen.
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Wenn sich die Rauchgasmeldeanlage im Bereitschaftazustand befindet,
fließt über die Lichtquelle eines jeden eilchenanzeigers ein geringer Strom. Der
Hauptteil des Stromflusses in den Leitern S1 und S2 geht jedoch über die Zenerdiode
Z zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Spannung unabhängig von
Spannungsschwankungen der Stromquelle.
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In diesem Zustand, wenn also kein Rauch im Deilchenanzeigergehäuse
vorhanden ist, ist der Widerstand der Fotozelle 16 extrem hoch, da diese gegenüber
einen direkten Beaufschlagung durch die Lichtquelle 14 abgeschirmt ist, so dass
an der Verbindungsstelle J1 im wesentlichen keine Spannung gegenüber dem negativen
Leiter 52 erscheint.
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Wenn jedoch in dem zu überwachenden R-aum Feuer ausbricht und im Gehäuse
des Teilchenanzeigers Rauch erscheint-, wird durch die Rauchpartikel von derLichtquelle
14 áusgehendes Licht zur Botozelle-16 hin reflektiert, so das deren Widerstand sinkt.
Dadurch steigt -die Spannung an der Verbindungsstelle J1 an-, und der Kondensator
F1 wird aufgeladen. Wenn -die
Spannung an der Verbindungsstelle
J1 die Zündspannung der Neonröhre B2, beispielsweise 50 V erreicht, wird diese Röhre
leitend, und es gelangt von dem Kondensator Fl ein Impuls der darin gespeicherten
Ladung zur Steuerelektrode des steuerbaren Gleichrichters CR und dem Kondensator
F2, so dass ein Spannungsimpuls entsprechender Dauer an der Steuerelektrode des
gesteuerten Gleichrichters G3 aufrechterhalten wird, der durch die Leitfähigkeit
des gesteuerten Gleichrichters über eine genügend lange Zeitspanne das Alarmmelderelais
RA ansprechen und den Alarm auslösen läßt.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführingsbeispiel ist ein an sich
bekannter Flammenanzeiger (US Patentschrift 3,188,593) in die Rauchgasmeldeanlage
einbezogen. Der Flammenanzeiger besteht aus zwei.Fotozellen C1 und C2, welche dem
zu überwachenden Raum unmittelbar ausgesetzt sind.
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Die Fotozellen Cl und C2 des bekannten Flammenanzeigers haben verschiedene
Charakteristiken, die so ausgewählt sind, daß umgebendes Licht~mit sowohl infrarotem
wie blauem Farbgehalt keine Verschiebung des Potentials an der Verbindungsstelle
J2 zwischen den beiden Fotozellen hervorruft, während hingegen die von einem Feuer
ausgehende Lichtstrahlung die grundsätzlich infrarotes Licht enthält, die Fotozelle
Cl zum Absinken ihres Widerstandswertes bringt, wodurch die Spannung an der Verbindungsstelle
J2 gegenüber dem Leiter 52 anwächst und in der gleichen Weise wie oben beschrieben-ein
Alarm über die Neonröhre B2 undaen steuerbaren Gleichrichter CR ausgelöst wird.
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Der Flammenanzeiger kann in der vorgenannten bekannten Art oder auch
auf andere Weise (US Patentschrift 3,122,638) konstzliert und bemessen sein.
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Es leuchtet ein, daß trotz der Beschreibung und Darstellung nur eines
einzigen Anzeigegerätss in der Schaltung nach Fig. 1 bei der praktischen Ausbildung
der Anlage eine Vielzahl von Geräteeinheiten verwendet werden kann. Eine solche
Geräteeinheit kann entweder nur aus einem Rauchgasteilchenanzeiger
nach
Fig. 1 bestehen, oder gemäss Fig. 2 sowohl einen Rauchgasteilchenanzeiger wie einen
Flammenanzeiger oder auch nur einen Flammenanzeiger je nach den besonderen Anlageverhältnissen
enthalten.
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Obgleich in der dargestellten Ansführungsform als Lichtquellen im
Teilchenanzeiger Neonröhren verwendet werden, um den Stromfluss minimal zu halten,
leuchtet ein daß auch weissglühende Lampen oder Festkörperlichtquellen Verwendung
finden könne, wenn die hierdurch bedingte zusätzliche Stromaufnahme toleriert werden
kann.
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Ein wesentlicher Vorteil der vorstehend beschriebenen Anzeigeeinheiten
liegt darin, daß sie'leicht in bestehende Feuermeldeanlagen eingebaut werden kannen,
indem lediglich das Ende des Leitungswidersta-ndes in einem bestehenden hitzeempfindlichen
System durch eine Zenerdiode mit angepasster Charakteristik ersetzt wird, wobei
eine der hierin beschriebenen individuellen Anzeigeeinheiten, sei es mit einem Rauchgasanzeiger,
einem Flammenanzeiger oder beidem in das System durch einfache Einschaltung zwischen
die Speiseleiter des bestehenden Systems an jeder gewünschten Stelle zwischen den
Relais Ru und RA einerseits und der Zenerdiöde-andererseits eingeschaltet wird.
Die Benutzung einer Neonröhre als Lichtquelle ist besonders bei Rauchgas teilchenanzeigern
zum-~Einbau in bestehende hitzeempfindliche Einheiten erwünscht, um die Gesamtstromaufnahme
innerhal-bvdes bereits ausgelegten Systems möglichst ungeändert aufrechtz-uerhaIten.
Die durch die Zenerdiode hinzutretende Spannungsregelung steigert die Empfindlichkeit
des Systems beträchtlich' ohne daß die Empfindlichkeit gegenüber der Abgabe eines
Fehlalarms bei Schwankungen der Speisespannung ansteigt.
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Patentansprüche /