DE2310490A1

DE2310490A1 - Lichtelektrischer rauch- bzw. branddetektor

Info

Publication number: DE2310490A1
Application number: DE19732310490
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: FRANCAIS DETECTION ELETR; La Detection Electronique Francaise
Current assignee: FRANCAIS DETECTION ELETR; La Detection Electronique Francaise
Priority date: 1972-03-07
Filing date: 1973-03-02
Publication date: 1973-09-13
Also published as: FR2175265A5

Description

Karl A. ßrose

Dip.'.-fcg.

Ό-Β013 Mim:i:..n-Pullach
tit.lWiLi. 7 )335 70,7931782

vln/au München-Pullach, 27. Februar 1973

LA DETECTION ELECTRONIQUE FRANCAISE PROTECBAT, 20, Rue de la Republique, 92170 Vanves, Frankreich

Lichtelektrischer Rauch- bzw. Branddetektor

Die Erfindung betrifft Rauch- oder Branddetektoren und insbesondere optische bzw. lichtelektrische derartige Detektoren.

Bis jetzt hat man allgemein zwei lichtelektrische Detektortypen für Rauch bzw. Brand verwendet.

Der erste Detektortyp basiert auf dem Prinzip, daß man die Verdunkelung einer Lichtquelle durch den Rauch mißt, während der zweite Detektortyp auf dem "Tyndall-Effekt" beruht und es ermöglicht, das von den Rauchpartikelchen reflektierte Licht zu messen, wenn diese in das Lichtbündel geraten, welches von einer Lichtquelle ausgesendet wird.

Diese bekannten Detektoren weisen einen Nachteil auf, der dar-

fur

in besteht, daß/die Erzeugung des für die Erfassung erforderlichen Lichtbündels eine Lichtquelle verwendet werden muß, deren Funktionsweise zum einen auf der Lichtemission eines heissen Gegenstandes oder Körpers (z.B. Glühlampe) beruht, und zum anderen auf der Erzeugung einer Lichtemission durch einen Licht-

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bogen in einem Gas (im Falle einer Neonlampe).

Diese Lichtquellen weisen eine relativ beschränkte Lebensdauer auf, sie sind zerbrechlich und stoßempfindlich (zerbrechlicher Faden oder zu nahe aneinander gebrachte Elektroden) und weisen eine sehr geringe Nutzleistung auf.

Wenn ausserdem ein lichtelektrischer Branddetektor eine derartige Lichtquelle aufweist, so macht die Versorgung letzterer eine Energie in der Größenordnung von Watt erforderlich und dies führt, bei einer Detektorinstallation mit einer bestimmten Anzahl von Detektoren, zu einem insgesamt erhöhten Energieverbrauch, wobei diese Energie darüber hinaus dauernd eingespeist werden muß.

Was die GlUhlichtquellen betrifft, soweisen diese !«besondere ein sehr großes Lichtemissionsspektrum auf, während der Detektor im allgemeinen einen Fotodetektor enthält, der nur auf einen reduzierten Abschnitt dieses Spektrums ansprechen kann.

Ausserdem machen Entladungs- oder Bogenlampen, die hinsichtlich ihres Emissionsspektrums gut ausgewählt werden können, eine relativ hohe Versorgungsspannung erforderlich.

Durch die vorliegende Erfindung soll in erster Linie ein Rauchdetektor oder Branddetektor geschaffen werden, der nicht mit den Nachteilen bei der Verwendung von Lichtquellen, wie sie beschrieben wurden,behaftet ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit einen lichtelektrischen Rauchdetektor, mit einer Lichtquelle und einer fotoelektrischen Zelle, die in einem Gehäuse angeordnet sind, welches gegenüber dem Umgebungslicht oder äusserem Ltht abgedichtet ist,

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in welches jedoch der Rauch eindringen kann, derart, daß die Zelle beeinflußt wird, sei es durch Reflexion des Lichtes der Lichtquelle, oder sei es durch Verdunkelung letzterer, weiter mit Mitteln zum Auswerten des von der Zelle abgegebenen Signals. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die genannte Lichtouelle aus einem Bauteil in Form eines Festkörpers oder einer Flüssigkeit besteht,in bevorzugter Weise aus einem Halbleiterbauteil besteht.

Die Verwendung eines derartigen Bauteils ermöglicht nicht nur einen stark reduzierten Energieverbrauch, eine Versorgung mit stark reduzierter Spannung, sondern führt auch zu einer verlängerten Lebensdauer des Detektors.

Um schließlich eine Verbesserung der Temperaturstabilität zu erreichen und um eine Trift des Ruhepunktes des zuvor beschriebenen Detektortyps zu vermeiden, weist die fotoelektrische Zelle in bevorzugter Weise zwei fotoelektrische Elemente auf und der Detektor besitzt weiter die Mittel, um die genannten Elemente ,jeweils zu beeinflussen und zwar durch Absorption oder durch Abdunkelung des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes und durch Reflexion dieses Lichtes mit Hilfe der Rauch teilchen, die in das Gehäuse eindringen können.

Dank dieser Eigenschaften werden beträchtliche Vorteile gegenüber bekannten Detektoren erzielt:

Die fotoelektrischen Elemente können in ihrem charakteristischen Bereich betrieben v/erden, welcher einem geringen Ohm¹ sehen V/ilerstandswert entspricht und sie führen zu einer verbesserten Stabilität der Messung.

Man verwendet gleichzeitig die zwei Phänomene der

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Absorption und der Reflexion, die entgegengesetzte Einflüsse auf die zwei fotoelektrischen Elemente der Zelle ausüben. Man erhält dadurch eine beträchtliche Empfindlichkeit.

Dagegen werden die "äusseren" Veränderungen (beispielsweise Temperatur und Alterung) bzw. deren Einwirkungen auf die zwei Elemente ausgeglichen bzw. kompensiert; es ergibt sich dabei, daß die Schwakungen den Ruhepunkt des Detektors nicht beeinflussen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispfelen unter Hinweis auf die Zeichnung. Es zeigt:

Figur 1 eine axiale Schnittdarstellung eines Rauchte tektors nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 einen elektrischen Schaltplan;

Figur 3 eine Schnittdarstellung eines Rauchdetektors nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 4 eine Schnittdarstellung nach der Linie 4-4 von Figur 3; und

Figur 5 einen elektrischen Schaltplan des Detektors der Figur 3 und 4.

Beim Betrachten von Figur 1 und 2 erkennt man einen Rauchdetektor, der gemäß einer/fersten Ausführungsform nach der Erfindung ausgeführt ist und der gemäß dem Tyndall-Effekt arbeitet.

Dieser Detektor weist ein zylindrisches Gehäuse 1 auf, welches

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in bevorzugter Weise aus zwei Teilen 1a und 1b besteht, die aneinander durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Flansche 2 und eine Schrauben-Mutternanordnung 2a befestigt sind.

Der untere Abschnitt 1a weist drei kreisförmige Öffnungen 3 bis 5 auf, die von imen durch zugeordnete Schirme 3a bis 5a abgedeckt sind und die in einem bestimmten Abstand von der Wandung angeordnet sind, derart, daß dadurch ein Labyrinth für das von aussen kommende Licht gebildet wird.

Die Schirme sind mit einer schwarzen Schicht ,6 überzogen, beispielsweise einem mattmAnstrich und zwar auf der Fläche, die zur zugeordneten Öffnung hinweist.

Es sind jedoch auch die Öffnungen selbst mit schwarzen matten Schichten 7 umrandet, derart, daß das Licht, welches durch die Öffnungen 3 bis 5 eintritt, bei seinem Eintritt in das Gehäuse absorbiert wird, während der Rauch gegebenenfalls unbehindert eindringen kann.

Zwei koaxiale Hülsen 8 und 9 sind an der senkrechten Wand des Gehäuses 1 befestigt. Ihre Achse verläuft senkrecht zur Achse des Gehäuses.

Die Hülse 8 dient dazu, eine Lichtquelle 10 mit einer zugeordneten Fokussierlinse 10a zu haltern. Die Hülse 9 ist innen mit einer absorbierenden Schicht 11 überzogen, beispielsweise einem schwarzen matten Anstrich.

Die Lichtquelle 10 besteht aus einem Bauteil in Form eines Festkörpers oder in lüssiger Form. In bevorzugter Weise besteht sie aus einer Halbleitervorrichtung, wie beispielsweise einer Elektrolumineszenzdiode, deren Emissionsspektrum sich

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allgemein In einem sehr schmalen Wellenlängenband befindet, wie beispielsweise dem Rot-Bereich vnn 0.64 bis 0,68 Mikron, dem gelben Bereich von 0,58 bis 0,62 Mikron oder dem grünen Bereich von 0,52 bis 0,56 Mikron. Diese Dioden erhält man, wenn man von einem dotierten Material, wie beispielsweise dem Arsen von Gallium oder dem Phosphor von Gallium ausgeht, wobei die Dotierung dem ausgesendeten Licht die erforderliche Farbe verleiht. Man kann beispielsweise einen Diodentyp verwenden, der von der Firma Hawlett Packard unter der Bezeichnung n° 5082-4403 hergestellt wird, oder von der Firma Texas Instruments Inc. unter der Bezeichnung n° PIL 209 hergestellt wird oder von der Firma General Electric unter der Bezeichnung n° SSL 22.

Es ist ebenso möglich, bestimmte flüssige Kristalle zu verwenden, die die Fähigkeit besitzen, eine Lichtstrahlung bei Vorhandensein elektrischer Energie abzugeben.

Derartige Lichtquellen machen es möglich, daß der Detektor sehr geringen Stromverbrauch hat, der für eine Elektrolumineszenzdiode in der Größenordnung von 20 mW liegt, während die erforderliche Spannung in der Größenordnung von 1 Volt liegt.

Eine gedruckte Leiterplatte 12 ist zwischen den Flanschen 2 der Gehäuseabschnitte 1a und 1b eingespannt. Diese weist in ihrem Zentrum eine kreisförmige Öffnung 13 auf, in welcher ein Rohrstück 14 koaxial zum Gehäuse 1 befestigt ist, welches an seinem oberen Ende eine fotoelektrische Zelle 15 trägt, wie beispielsweise einen fotoelektrischen Widerstand. Der Ansprechbereich eines derartigen fotoelektrischen Widerstandes wird als Funktion der verwendeten Lichtquelle 10 gewählt, so daß also seine Empfindlichkeit in bevorzugter Weise ein Maximum im Emissionsbereich dieser Quelle beträgt.

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Die gedruckte Leiterplatte 12 ist an drei Leiter 16 bis 18 angeschlossen, von denen zwei (16 und 17) die Versorgung des Detektors sicherstellen, und von denen die dritte (18) ein Alarmsignal übertragen soll.

Eine überwachungs- oder Anzeigelampe 19 ist in der unteren Wand des Gehäuses vorgesehen und diese ermöglicht eine sichtbare Kontrolle des Alarmzustandes des Detektors. Diese Überwachungslampe ist über eine Leitung 20 mit der gedruckten Leiterplatte verbunden.

Es seien nun die Komponenten des Detektors in dem elektrischen Schaltplan von Figur 2 betrachtet.

Die Lichtquelle 10 ist ständig zwischen die Speiseleitungen 16 und 17 über einen Stabilisierungswiderstand 21 geschaltet.

Die fotoelektrische £elle 15 ist ebenfalls über einen Widerstand 22 an die Speiseleitungen 16 und 17 angeschlossen und bildet mit diesem Widerstand einen Spannungstaler, dessen Teilungsverhältnis als Funktion der Erregung der Zelle 15 veränderlich ist.

Das Meßsignal, welches an dem Verbindungspunkt 23 des Spannungsteilers abgegriffen wird, wird an einen Thyristor 24 angelegt, der in Reihe mit der Lampe 19 geschaltet ist. Die Leitung 18 ist an den Verbindungspunkt dieser zwei Komponenten angeschlossen.

Wenn nun Rauch in das Gehäuse 1 eindringt, so wird das von der Quelle 10 ausgesendete Licht durch die Teilchen des Rauches reflektiert und die reflektierte Energie erregt die fotoelektrische Zelle 15.

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Bei Fehlen von Rauch wird dagegen das Licht der Quelle vollständig durch die Hülse 9 und durch die schwarzen Flächen des Gehäuses absorbiert.

Wenn die Menge des Rauches eine bestimmte Schwelle überschreitet, so hebt die Zelle 15 das Potential am Punkt 23 auf einen Wert, bei dem der Thyristor 24 durchschaltet bzw. zündet. Die Leitung 18 wird auf diese V/eise auf das Potential des Leiters 17 zurückgeführt.

Die Änderung dieses Potentials kann dazu verwendet werden, eine Signalisiervorrichtung zu erregen, in geeigneter Weise beispielsweise eine Sirene oder irgendeine andere Vorrichtung.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform, die nicht in den Zeichnungen veranschaulicht ist, kann die Zelle 15 direkt gegenüber der Lichtquelle 10 angeordnet -ein, d.h. in der Hülse 9, derart, daß der Rauch beim Verdunkeln der Lichtquelle die Impedanz dieser Zelle verändert, so daß sich daraus eine Schwankung des Potentials am Verbindungspunkt 23 ergibt.

Die Schaltung gemäß Figur 2 kann in üblicher Weise auf der gedruckten Leiterplatte 12 realisiert sein.

Bei der zweiten Ausführungsform, die in den Figuren 3 und 4 veranschaulicht ist, weist der Rauchdetektor ein zylindrisches Gehäuse 25 auf, welches bevorzugt aus Metall und aus zwei an-einander gefügten Teilen 25a und 25b besteht, wobei der Teil oder Abschnitt 25a einen nach innen vorspringenden Rand 26 aufweist, gegen welchen eine gedruckte Schaltung 27 anliegt. Letztere enthält den elektrischen Schaltkreis des Detektors.

Die Abschnitte 25a und 25b weiten dank der Flansche 28 aneinan-

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der gehalten, wobei zwischen diese Flansche eine Platte 29 eingeklemmt ist, welche das Gehäuse 25 in zwei Kammern 30a und 30b aufteilt, wobei die Kammer 30b den Meßraum des Detektors darstellt. Die Platten 27 und 29 werden gegeneinander mit Hilfe eines AbStandsringes 31 in Abstand bzw. in Lage gehalten.

Eine fotoelektrische Zelle 32 ist im Zentrum der Abstützplatte 29 angeordnet, derart, daß sie das Licht auffangen kann, welches in dem Meßraum oder der Meßkammer 30b vorhanden ist. Diese Zelle ist vom Differentialtyp und weist zwei fotoempfindliche Elemente 33 und 34 auf, welche unterschiedlichen Lichtwerten ausgesetzt werden.

Die Wand der Kammer 30b ist mit Eingangsöffnungen 35 durchbrochen, durch welche der Rauch eindringen kann. Diese Öffnungen sind durch Schirme 36 abgedeckt, die in einem bestimmten Abstand von der Viand der Kammer 30b angeordnet sind. Die zum Äusseren hinweisenden Flächen dieser Schirme sind in bevorzugter Weise mit einem absorbierenden Material 37 überzogen, welches ebenso an den innenliegenden Umfangsrändern der öffnungen 23 vorgesehen ist. Dank dieser Anordnung vermeidet man, daß das Umgebungslicht in die Kammer 30b eindringen kann. In der Wandung letzterer Kammer ist weiter eine Ausnehmung 38 ausgebildet, in welcher eine Lichtquelle 39 angeordnet ist, die vom Festkörpertyp oder flüssigen Typ ist, wie dies unter Hinweis auf die erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde. Diese Lichtquelle sendet Licht in einer Richtung senkredt zur Achse des zylindrischen Gehäuses 25 des Detektors aus und dieses Licht kann nicht direkt auf die fotoempfindlichen Elemente 33 und 34 auftreffen.

Die Kammer 30b enthält ebenso Mittel, um die fotoempfindlichen Elemente 33 und 34 Jeweils zu erregen und zwar durch Absorption

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des Lichtes der Quelle 39 und durch Reflexion dieses Lichtes an den Teilchen des Rauches, welcher durch die Öffnungen 35 in die Kammer 30b eindringen kann.

Diese Mittel umfassen zum einen einen Schirm 40, der aus einem Blatt aus lichtundurchlässigem Material besteht, beispielsweise Metall, und fest an der Wand der Kammer 30b mit Hilfe von zwei Füßen 41 verankert ist. Der Schirm 40 deckt das Element 34 zur Lichtquelle 39 hin ab und ebenso gegenüber dem Licht, welches von dieser Lichtquelle stammt und an den Wänden der Kammer 30b reflektiert wird.

Eine Platte 42 weist eine reflektierende Fläche 43 auf und ermöglicht es, das von den Wänden der Kammer 30b reflektierte Licht einzufangen, um dieses auf das fotoempfindliche Element 34 zu lenken. Die Platte 42 ist einstellbar angeordnet und zwar mit Hilfe von Mitteln zur Einstellung der Lage, die eine Schraube 45 umfassen, die in ein Gewindeloch 46 eingreift, welches in der unteren Wandung des Gehäuses 25 vorgesehen ist. Diese Schraube endet in einem glatten Abschnitt 47, der in ein Rohrstück 48 eingreift, welches fest mit der hinteren Fläche der Platte 42 verbunden ist.

Man erkennt, daß bei Drehen der Schraube 45 in dem Gewindeloch 46 die Platte/senkrechter Richtung verschoben wird. Mit anderen Worten, kann man durch Betätigung der Einstellschraube 45 die Abmessung des unteren Abschnittes der Platte 42 bestimmen, welcher das Licht in Richtung auf das fotoempfindliche Element 34 reflektiert, d.h. des Abschnitts, welcher durch den Schirm 40 nicht abgedeckt wird.

Es ist somit möglich, bei Fehlen von Rauch in dem Detektor die Lichtmengen genau abzrgleichen, die jeweils die Elemente 1 und

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34 beeinflussen. Bei Abwesenheit von Rauch ist die Lichtmenge, die das fotoempfindliche Element 33 erregt, durch die Reflexion des von der Quelle 39 ausgehenden Lichtes bestimmt und das auf die Wände der Kammer 30b fällt.

Die Lichtmenge, die jedoch das fotoempfindliche Element 34 beeinflußt, wird durch die Strahlen bestimmt, die durch die Platte 42 eingefangen werden und die ebenfalls über Reflexion von den Wänden der Kammer 30b herkommen.

Es sei .jedoch erwähnt, daß weder das Element 33 noch das Element 34 direkt das Licht empfangen, welches von der Quelle 39 ausgeht.

Der Detektor weist ebenso eine Überwachungslampe L₁ auf, die in der unteren Wand des Gehäuses 25 angeordnet ist.

Figur 5 zeigt ein Beispiel einer elektrischen Schaltung, die bei dem Detektor gemäß Figuren 3 und 4 zur Anwendung gelangen kann. Diese Schaltung wird gleichmässig durch Strom gespeist und zv/ar von einer Erregerquelle her (nicht dargestellt), das über die Leitungen 49 und 50 geschieht. Die auf diesen zwei Leitungen erscheinende Spannung wird durch eine Regelvorrichtung stabilisiert, die aus einem Transistor T₁, einem Widerstand R₁ und einer Zener-Diode Z₁ besteht, wobei diese Komponenten in herkömmlicher Weise befestigt sind.

Der Emitter des Transistors T₁ ist an einen Widerstand R₂ angeschlossen und letzterer führt zu einer Elektrolumineszenzdiode, welche die Lichtquelle 39 in Figur 1 und 2 darstellt. Diese Elektrolumineszenzdiode ist ausserdem an die Leitung 50 angeschlossen.

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Der Verbindungspünkt zwischen dem Widerstand R₂ und dem Emitter des Transistors T₁ ist folgendermaßen weiterverbunden:

Einführt zur fotoelektrischen Zelle 32, die in dem darstellten Fall aus zwei fotoempfindlichen Elementen 33 und 34 besteht, und zwar in diesem Beispiel aus Fotowiderständen;

er führt ferner zum Source-Anschluß eines Feldeffekttransistors T₂; und zu einem Spannungsteiler, der aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes R,, eines Potentiometers P₁ und eines Widerstandes R. besteht, wobei letzterer an die Leitung 50 angeschlossen ist.

Der Steueranschluß des Transistors T₂ führt zum Verbindungspunkt zwischen den Fotowiderstandselementen 33 und 34, während der Drain-Anschluß des Feldeffekttransistors Tp mit der Leitung 50 verbunden ist und zwar über einen Widerstand R₅. Dieser Widerstand führt ebenso zum Steueranschluß eines Unijunction-Transistors ( Auslöse tr ans üors) T, und zur Leitung 50.

Die Kathode dieses Transistors T^ führt über einen Widerstand Rg zur Leitung 50, während seine Anode mit dem beweglichen Abgriff des Potentiometers P₁ verbunden ist. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand Rg und dem Transistor T-, ist an eine Auslösevorrichtung 51 angeschlossen, wie beispielsweise einem Thyristor oder einem elektromechanischen Relais, durch welches über eine Leitung 52 eine Alarmvorrichtung gesteuert bzw. betätigt werden kann, die ausserhalb des Detektors gelegen ist. Die Überwachungslanpe L₁ ist zwischen die Leitung 49 und der Auslösevorrichtung 51 geschaltet.

Die Funktionsweise dieses RauchAtektors ist nun wie folect:

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Wenn eine bestimmte Rauchmenge in das Innere der Kammer 30b eindringt, so stellen sich zwei bestimmte Phänomene ein:

Die Teilchen, die in das Lichtbündel eintreten, welches von der Quelle 39 stammt, reflektieren einen Teil dieses Lichtes in Richtung auf das fotoelektrische Elanent 33, welches nicht abgedeckt ist;

die Rauchteilchen dagegen, die in den Raum eindringen, der durch den Schirm 40 und die Wände der Kammer 30b begrenzt ist, absorbieren das durch die reflektjagende Fläche 43 der Platte 42 reflektierte Licht.

In dieser Weise wird die fotoelektrisdie Zelle 32 einem zweifachen Effekt unterworfen:

1.) Der Widerstand des fotoelektrischen Elementes 33 nimmt ab; 2.) der Widerstand des fotoelektrischen Elementes 34 nimmt zu.

Es stellt sich somit eine inverse Wirkung oder differentielle Wirkung bei den zwei fotoempfindlichen Elementen gegenüber dem Rauch ein, der in die Kammer 30b eindringt, wodurch in einem beträchtlichen Maß die Empfindlichkeit des Gerätes erhöht wird.

Unter erneutem Hinweis auf Figur 5 läßt sich erkennen, daß dann, wenn der Widerstand des Elementes 33 kleiner wird und derjenige des Elementes 34 größer wird, die Spannung an deren Verbindungspunkt 53 abnimmt. Diese Spannung, die dem hochimpedanten Ein-, gang des Feldeffekttransistors Tp zugeführt wird, zeigt sich in einer niedrigen Impedanz am /usgang des Feldeffekttransistors Tp. Es ergibt sich somit eine Spannungsverminderung an den An-

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Schlüssen des Widerstandes Rc und wenn diese Verminderung einen bestimmten Wert überschreitet (mit anderen Worten, wenn die Rauchmenge, die in den Detektor eindringt, eine bestimmte Dichte überschreitet), wird der Unijunction-Transistor T, erregt bzw. durchgeschaltet und es wird die Erregung der Vorrichtung 51 hervorgerufen. Unter diesen Bedingungen leuchtet die Lampe L^ auf und ein Alarmsignal wird auf die Leitung 52 übertragen.

Der Schwellenwert, auf welchen der Detektor anspricht, kann genau eingestellt werden und zwar mit Hilfe des Potentiometers P.J, welches in dem Spannungsteiler R,, P₁, R^ vorhanden ist.

Es sei erwähnt, daß die Anordnung gemäß der Beschreibung hinsichtlich der Temperatur kompensiert ist. Wenn eine äussere Temperaturschwankung entsteht, so überträgt sich die in gleicher Form auf die fotoempfindlichen Elemente 33 und 34, derart, daß der Verbindungspunkt 53 auf einem Spannungswert oder festen Ruhepunkt bleibt. Dies ist auch ebenso der Fall, wenn die Eigenschaften der Elemente 33 und 34, z.B. durch Alterung, verändert werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden Fotowiderstandselemente verwendet. Es können jedoch auch andere fotoempfindliche Elemente verwendet werden und es kann die elektronische

Schaltung demzufolge angepaßt werden.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform, die nicht in den Zeichnungen veranschaulicht ist, kann man ebenso anstelü^Öes Schirmes 40 und anstelle der reflektierenden Platte 42 eine Lichtquelle (nicht gezeigt) vorsehen, die direkt das Fotowiderstandselement 34 erregt. In diesem Fall ist es erforderlich, Mittel vorzusehen, die es ermöglichen, das Fotowiderstandselement 33 gegenüber dieser Quelle abzudecken.

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Die erfindungsgemäßen Detektoren, die mit einer Lichtquelle des beschriebenen Typs augerüstet sind, sind robust und weisen eine gegenüber Detektoren mit Glühlampen oder Gasentladungslampen verlängerte Lebensdauer auf.

Die verwendeten Lichtquellen weisen darüber hinaus den Vorteil auf, daß sie mit einer bestimmten Modulation in der Versorgungsspannung verwendet werden können, was die Möglichkeit schafft, daß das von der fotoelektrischen Zelle abgegebene Signal entweder in anioger Form oder in digitaler Form kodiert werden kann.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen veranschaulichten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

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- 16 PATENTANSPRÜCHE

Π J Lichtelektrischer Rauch- bzw. Branddetektor mit einer Lichtquelle und einer fotoelektrischen Zelle, welche in einem Gehäuse angeordnet sind und dieses Gehäuse gegenüber dem von aussen kommenden Licht abgedichtet ist, in welches jedoch der Rauch eindringen kann und die genannte Zelle beeinflussen kann und zwar zum einen durch Reflexion des von der Lichtquelle stammenden Lichtes und zum anderen durch Verdunkelung letzterer, wobei der Detektor mit Mitteln ausgestattet ist, um das von der Zelle abgegebene Signal auszuwerten, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10; 39) aus einem Bauteil in festem oder flüssigem Zustand, in bevorzugter Weise aus einem Halbleiterbauteil besteht.
2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10; 39) aus einer Elektrolumineszenzdiode besteht.
3. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10; 39) aus einem flüssigen Kristall besteht.
4. Detektor nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10) innerhalb des Gehäuses in einer Halterung (8) befestigt ist und gegenüber einer absorbierenden Vorrichtung (<3) angeordnet ist, in welche die erzeugte Lichtstrahlung geschickt wird, daß weiter die fotoelektrische Zelle (15) in einem Abstand von der so hergestellten Lichtbahn angeordnet ist, derart, daß die von dem in das Gehäuse (1) eingedrungenen Rauch reflektierte Lichtenergie erfaßbar ist.
5. Detektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrische Zelle (15) in dem

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Gehäuse (1) gegenüber der Lichtquelle (10) derart angeordnet ist, daß die Verdunkelung letzterer durch den in das Gehäuse (1) eindringenden Rauch erfaßbar ist.
6. Detektor nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10) und die fotoelektrische Zelle (15) zwischen zwei Speiseleitungen (16, 17) geschaltet sind und daß diese jeweils einen Stabilisierungswiderstand (21, 22) vorgeschaltet aufweisen, während der Verbindungspunkt (23) der fotoelektrischen Zelle (15) mit dem zugeordneten Widerstand (22) an einen Thyristor (24) angeschlossen ist, der bei seiner Durchschaltung das Potential auf einer Alarmleitung (18) in geeigneter Weise bei einer Vermehrung oder alarmierenden Erhöhung der d«s» Konzentration des in den Detektor eindringenden Rauches verändern kann.
7. Detektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signalisierlampe in Reihe mit dem Thyristor (24) geschaltet ist.
8. Detektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3_t dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Zelle (32) zwei fotoelektrische Elemente (33, 34) aufweist, und daß Mttel (40, 42) vorgesehen sind, um die genannten Elemente (33, 34) jeweils durch Absorption bzw./oder Verdunkelung des von der Lichtquelle (39) stammenden Lichtes und durch Reflexion dieses Lichtes an den Rauchteilchen, die in das Gehäuse (25) eingedrungen sind, zu erregen.
9. Detektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erregung der genannten fotoelektrischen Elemente (33, 34), jeweils durch Reflexion und Absorption, aus einem Schirm (40), der gegenüber einem der Elemente (34) angeordnet

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ist, so daß dieser dieses Element gegenüber dem von der Lichtquelle (39) austretenden Licht und gegenüber dem von den Wänden des Gehäuses (25, 25a, 25b, 3Ob) reflektierten Licht abgedeckt ist, und einer Reflektorvorrichtung (42, 43)bestehen, welch letztere eine Lichtmenge einfangen kann, die durch die genannte Lichtreflexion bestimmt ist und diese Lichtmenge zu dem genannten fotoelektrischen Element (34) zurückstrahlt.
10. Detektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorvorrichtung (42, 43) mit Hilfe einer Reguliereinrichtung (45 bis 48) beweglich angeordnet ist, derart, daß die genannte Lichtmenge, die zu dem fotoelektrischen Element (34) zurückgestrahlt wird, einstellbar ist.
11. Detektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Zelle (32) zwei foteempfindliche Elemente (33, 34) aufweist, von denen das eine (33) derart angeordnet ist, daß es das von dem in den Detektor eingetretenen Rauch reflektierte Licht auffängt, daß weiter eine Lichthilfsquelle vorgesehen ist, die direkt das zweite fotoempfindlicheElement (34) anstrahlt, so daß dieses das Licht auffängt, welches durch den in den Detektor eindringenden Rauch einer Absorption unterworfen wird.
12. Detektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindlichen Elemente (33, 34) aus Fotowiderständen bestehen.
13. Detektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotowiderstände (33, 34) in Reihe an die Anschlüsse einer Spannungsquelle (49, 50, R₁, T₁, Z₁) geschaltet sind und daß deren Verbindungspunkt zu einer Impedanztransformationsvorrichtung (T₁) geführt ist, deren Ausgang an eine Auslösevorrichtung (T,,

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51) angeschlossen ist.
14. Detektor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die. Auslösevorrichtung (T-,, 51) Mittel (FU, P₁, R^) zum Vorsehen einer Schwelle aufweist, die beim Vorhandensein einer bestimmten Rauchmenge in dem Detektor überschritten wird.
15. Detektor nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1; 25) mit der äusseren Umgebung über ein oder mehrere Lichtlabyrinthe (3 bis 5, 3a bis 5^a, 6, 7) in Verbindung steht.

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