DE2519267A1 - FIRE ALARM - Google Patents
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Description
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Nohmi Bosai Kogyo Co. Ltd., Noi. 7-3, Kudan Minami 4-chome Chiyoda-ku, Tokyo (Japan)Nohmi Bosai Kogyo Co. Ltd., Noi. 7-3, Kudan Minami 4-chome Chiyoda-ku, Tokyo (Japan)
BrandmelderFire alarm
Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 24 52 839.0)Addition to patent ... (patent application P 24 52 839.0)
Telefonische Auskünfte und Aufträge sind nur nach schriftlicher 609810/0557 Bestätigung verbindlichInformation and orders over the phone are only binding after 609810/0557 written confirmation
Die Erfindung betrifft einen Brandmelder mit wenigstens zwei auf verschiene Brandphänomene reagierenden Fühlern und einer gemeinsamen Auswerteschaltung zur Auswertung der Eigenschaftsänderungen der Fühler und zur Alarmgabe, welche bei einer Beeinflussung des einen Fühlers durch ein Brandphänomen die Ansprechwelle des anderen Fühlers für die Alarmsignalgabe im Sinne einer Empfindlichkeitserhöhung ändert, nach Patent ... (Patentanmeldung P 24 52 839.0).The invention relates to a fire alarm with at least two sensors which react to various fire phenomena and a common sensor Evaluation circuit for evaluating changes in the properties of the sensors and for generating an alarm, which occurs when the one sensor due to a fire phenomenon, the response wave of the other sensor for the alarm signaling in the sense of an increase in sensitivity changes, according to patent ... (patent application P 24 52 839.0).
Derartige Brandmelder nützen die Tatsache aus, daß bei einem Brand praktisch immer mehrere Brandphänomene gleichzeitig auftreten, z.B. Rauch, Flammenstrahlung, Verbrennungsgase oder Temperaturerhöhung. Solche Brandmelder sind daher in der Lage, besser als bisher einen echten Brand von Störgrößen zu unterscheiden, v/eiche zufällig eine ähnliche Wirkung haben wie eines der Brandphänomene .Such fire alarms take advantage of the fact that in one Fire practically always several fire phenomena occur at the same time, e.g. smoke, flame radiation, combustion gases or temperature increase. Such fire detectors are therefore able to differentiate a real fire from disturbance variables better than before, v / which happen to have an effect similar to one of the fire phenomena.
Andererseits wird durch die automatische Empfindlichkeitserhöhung eines Fühlers bei Beeinflussung eines anderen Fühlers durch ein Brandphänomen erreicht, daß ein solcher Brandmelder bei fast allen Brandtypen anspricht, auch wenn eines der ausgewerteten Brandphänomene nur sehr schwach in Erscheinung tritt und den für ein einzelnes Brandphänomen vorgesehenen Schwellenwert nicht übersteigt. Damit wird eine verbesserte Sicherheit der Alarmsignalgabe gewährleistet.On the other hand, the automatic sensitivity increase of a sensor when influencing another sensor achieved by a fire phenomenon that such a fire detector responds to almost all types of fire, even if one of the evaluated Fire phenomena appears only very weakly and the threshold value provided for a single fire phenomenon does not exceed. This ensures improved security of the alarm signaling.
Bei einer Ausführungsform des Hauptpatentes ist die Auswerteschaltung so eingerichtet, daß sie nur dann ein Alarmsignal abgibt, wenn die Summe der Ausgangssignale beider Fühler einen vorgegebenen Wert übersteigt, wobei die Alarmschwelle jedoch höher gewählt ist als jedes mögliche Einzelsignal der einzelnen Fühler. Hierbei hat es sich als nachteilig erwiesen, daß ein solcher Brandmelder nur dann anspricht, wenn auch das zweite Brandphänomen eine gewisse, wenn auch niedrigere Schwelle übersteigt. Es ist daher möglich, daß bei gewissen außergewöhnlichen Typen eines Feuers, z.B. bei vollkommen rauchlosen Flüssigkeitsbränden, keine Alarmsignalgabe erfolgt. In one embodiment of the main patent, the evaluation circuit set up so that it only emits an alarm signal if the sum of the output signals of both sensors is a exceeds the specified value, but the alarm threshold is selected to be higher than each possible individual signal of the individual Sensor. It has been found to be disadvantageous that such a fire alarm only responds if the second one also responds Fire phenomenon exceeds a certain, albeit lower, threshold. It is therefore possible that with certain extraordinary Types of fire, e.g. in the case of completely smokeless liquid fires, no alarm signal is given.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brandmelder gemäß dem Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß die beschriebenen Nachteile vermieden werden, also auch bei solchen Brandtypen, bei denen eines der ausgewerteten Brandphänomene nur außerordentlich schwach in Erscheinungtritt, mit Sicherheit eine Alarmsignalgäbe erfolgt.The invention is based on the object of a fire alarm to improve according to the main patent to the effect that the disadvantages described are avoided, including such Fire types in which one of the evaluated fire phenomena is only extremely weak, with certainty an alarm signal is given.
Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, daß die Auswerteschaltung eingerichtet ist, ein Alarmsignal auszulösen, wenn das Produkt der Ausgangssignale der Fühler einen vorgegebenen Wert übersteigt.This object is achieved in that the evaluation circuit is set up to trigger an alarm signal when the product the sensor output signals exceed a specified value.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen:In the following the invention is illustrated with reference to in the drawing Embodiments explained in detail. Show it:
Fig. 1 das Schaltschema eines ersten Ausführungsbeispieles ;Fig. 1 shows the circuit diagram of a first embodiment ;
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispieles;Fig. 2 is a diagram for explaining the mode of operation of this embodiment;
Fig. 3 die Schaltung eines zweiten Ausführungsbeispieles.3 shows the circuit of a second embodiment.
Der Brandmelder nach Fig. 1 weist einen Rauchfühler A auf, welcher nach dem Streulichtprinzip arbeitet, sowie einen Temperaturfühler B für die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit, eine Multiplikationsschaltung C, welche das Produkt der Ausgangssignale der Fühler A und B bildet, und einen Schaltkreis S.The fire alarm according to FIG. 1 has a smoke sensor A, which works according to the scattered light principle, as well as a temperature sensor B for the rate of temperature rise, a multiplication circuit C, which is the product of the output signals from sensors A and B, and a circuit S.
Im Rauchfühler A ist eine Lichtquelle L, welche parallel mit einer Zenerdiode ZDl über einen Widerstand Rl zwischen Anschlüsse a und b geschaltet ist, welche wiederum an die beiden Pole einer Spannungsquelle E in einer Signalzentrale Re angeschlossen sind, sowie ein Verstärker AmI zur Verstärkung des Ausgangssignales einer Selen-Photozelle Ce vorgesehen, welche von der Lichtquelle L das an Rauchpartikeln gestreute Licht aufnimmt. An den Verstärkerausgang ist ein regelbarer Widerstand VRA angeschlossen, an welchem die Ausgangsspannung VA abgenommen und der Multipli-In the smoke sensor A there is a light source L, which is connected in parallel with a Zener diode ZDl via a resistor Rl between connections a and b, which in turn are connected to the two poles of a voltage source E in a signal center Re, and an amplifier AmI for amplifying the output signal a selenium photocell Ce is provided, which picks up the light scattered on smoke particles from the light source L. A controllable resistor VR A is connected to the amplifier output, from which the output voltage VA is taken and the multiplier
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kationsschaltung C direkt zugeführt wird.cation circuit C is supplied directly.
Im Temperaturfühler B ist ein Thermistor THl mit kleiner thermischer Zeitkonstante und dazu in Serie zwischen Anschlüssen a und b ein weiterer- Thermistor TH2 mit großer thermischer Zeitkonstante vorgesehen. Ein Transistor T, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt beider Thermistoren verbunden ist, ist über einen Widerstand R2 ebenfalls mit den Anschlüssen a und b verbunden. Parallel zu diesem Widerstand R2 liegen in Serie eine Zener-Diode ZD2 und ein regelbarer Widerstand VRßS an welchem die Ausgangsspannung VB abgenommen und ebenfalls der Multiplikation schaltung C zugeführt wird.A thermistor TH1 with a small thermal time constant is provided in the temperature sensor B and, for this purpose, a further thermistor TH2 with a large thermal time constant is provided in series between connections a and b. A transistor T, the base of which is connected to the connection point of the two thermistors, is also connected to the connections a and b via a resistor R2. In parallel with this resistor R2 are a Zener diode ZD2 and a controllable resistor VR ßS in series from which the output voltage VB is taken and the multiplication circuit C is also fed.
Im Temperaturfühler B ist ein Thermistor THl mit kleiner thermischer Zeitkonstante und dazu in Serie zwischen den Anschlüssen a und b ein weiterer Thermistor TH2 mit großer thermischer Zeitkonstante vorgesehen. Ein Transistor T9 dessen Basis mit dem Verbindungspunkt beider Thermistoren verbunden ist, ist über einen Widerstand R2 ebenfalls mit den Anschlüssen a und b verbunden» Parallel zu diesem Widerstand R2 liegen in Ser>ie eine Zener-Diode ZD2 und ein regelbarer Widerstand VRg9 an welchem die Ausgangsspammng VB abgenommen und ebenfalls der Multiplikationsschaltung C zugeführt wird.A thermistor TH1 with a small thermal time constant is provided in the temperature sensor B and, for this purpose, a further thermistor TH2 with a large thermal time constant is provided in series between the connections a and b. A transistor T 9 whose base is connected to the junction point of both thermistors is also connected to terminals a and b via a resistor R2. A Zener diode ZD2 and an adjustable resistor VRg 9 are connected in parallel to this resistor R2 from which the output voltage VB is taken and also fed to the multiplication circuit C.
Beide Äusgangsspannungen VA und VB werden einem Analog-Multiplikator Am2 der Multiplikationsschaltung C zugeführt. An einem am Ausgang des Multiplikators / angeschlossenen Widerstand R3 tritt somit eine dem Produkt der beiden FühlerausgangsspannungenBoth output voltages VA and VB are fed to an analog multiplier Am2 of the multiplication circuit C. On one at the output of the multiplier / connected resistor R3 there is thus a product of the two sensor output voltages
VA und VB entsprechende Ausgangsspannung VC auf, welche dem- VA and VB corresponding output voltage VC, which the-
Schaltkreis S zugeführt wird. Wenn diese Ausgangsspannung VC einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Schaltkreis betätigt, und ein Signalrelais N in der Signalzentrale spricht an.Circuit S is supplied. When this output voltage VC exceeds a specified value, the circuit is actuated, and a signal relay N in the signal center responds.
In dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm wird die Wirkungsweise dieses Brandmelders mit Auswertung des Produktes der Fühlersignale im Vergleich zu einem Brandmelder mit Auswertung derIn the diagram shown in Fig. 2, the mode of operation of this fire detector with evaluation of the product of the sensor signals compared to a fire detector with evaluation of the
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Summe der Ausgangssignale erläutert. Die beiden Koordinatenachsen sind den Ausgangsspannungen VA und VB beider Fühler zugeordnet. Auf der Abszisse ist daher die Rauchdichte, auf der Ordinate die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit angegeben.Sum of the output signals explained. The two coordinate axes are assigned to the output voltages VA and VB of both sensors. The abscissa is therefore the smoke density, and the ordinate the rate of temperature rise is given.
Das schraffiert eingezeichnete Gebiet 1 zwischen der Ordinate und der Geraden oa durch den Ursprung ο stellt einen Bereich dar, welcher normalerweise keinem wirklichen Feuer entspricht, sondern beispielsweise der Wirkung von Heizgeräten etc. Das ebenfalls schraffiert eingezeichnete Gebiet 2 zwischen der Abszisse und der Geraden ob entspricht ebenfalls einem Bereich, in welchem normalerweise kein Feuer auftritt, sondern beispielsweise Zigarettenrauch. Der Bereich 3 zwischen den Geraden oa und oc entspricht einem Feuer mit größerer Hitzeentwicklung als Rauchbildung, z.B. bei offenen Flammen. Der Bereich 4 zwischen den Geraden ob und od entspricht einem Feuer mit stärkerer Rauchbildung, z.B. einem Schwelbrand.The hatched area 1 between the ordinate and the straight line oa through the origin ο represents an area which normally does not correspond to a real fire, but, for example, the effect of heating devices, etc. The area 2, also shown hatched between the The abscissa and the straight line ob also correspond to a range in which normally no fire occurs, but for example Cigarette smoke. The area 3 between the straight lines oa and oc corresponds to a fire with greater heat development than Smoke formation, e.g. with open flames. The area 4 between the Straight ob and od corresponds to a fire with heavy smoke formation, e.g. a smoldering fire.
Der Bereich 5 zwischen den Geraden oc und od entspricht den am häufigsten auftretenden Brandtypen, bei welchen beide Phänomene relativ stark vertreten sind.The area 5 between the straight lines oc and od corresponds to the most frequently occurring types of fire in which both phenomena are relatively well represented.
Die Arbeitsweise eines Brandmelders mit Auswertung der Summe der Ausgangssignale der Fühler wird durch die Gerade P dargestellt, welche die Punkte Ll auf den beiden Achsen verbindet. Dagegen stellt die Hyperbel Q durch die Punkte Pl und P2, an welchen die Gerade P die Linien oa und ob schneidet, die Arbeitscharakteristik eines erfindungsgemäßen Brandmelders mit Auswertung des Produktes der Fühlerausgangssignale dar. Beim Vergleich der Kennlinien P und Q erkennt man, daß beide Brandmelder für extreme Brandtypen entsprechend den Punkten Pl und P2 die gleiche Empfindlichkeit aufweisen, während der erfindungsgemäße Brandmelder mit Produktauswertung gemäß der Kennlinie Q für den mittleren Bereich der am häufigsten auftretenden Brandtypen in den Bereichen 3 und *l·, besonders jedoch im Bereich 5, eine wesentlich'verbesserte Empfindlichkeit besitzt.The mode of operation of a fire detector with evaluation of the sum of the sensor output signals is shown by the straight line P, which connects the points Ll on the two axes. In contrast, the hyperbola Q through the points Pl and P2, at which the Straight line P intersects the lines oa and whether, the working characteristics of a fire alarm according to the invention with evaluation of the product of the sensor output signals. When comparing the characteristics P and Q, it can be seen that both fire detectors for extreme types of fire have the same sensitivity in accordance with points P1 and P2, while the fire detector according to the invention with product evaluation according to the characteristic Q for the middle area of the most frequently occurring types of fire in areas 3 and * l, but especially in area 5, a significantly improved sensitivity owns.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung wird anstelle eines Rauchfühlers A ein Gasfühler G mit einem Halbleiter ox in Perlenform als Detektionselement mit eingebetteten Heizwicklungen h, welche gleichzeitig als Elektroden dienen, benützt. Eine der Heizwicklungen h ist mit einer Spannungsquelle E in einer Signalzentrale Re über Anschlüsse a und b verbunden. Der Gasfühler G ist mit dieser Spannungsquelle E über den Anschluß a, einen Widerstand Rl, den Anschluß c und ein Signalrelais N verbunden. Der Widerstand Rl ist über ein Diodenpaar Dl und D2 an die Basis eines Transistors Tl angeschlossen, dessen Emitter über einen Spannungsteiler VR. am Anschluß c liegt. Der Abgriff des Spannungsteilers VR. ist mit dem Eingang eines Multiplikators Am verbunden.In the circuit shown in FIG. 3 of a further exemplary embodiment the invention is instead of a smoke sensor A, a gas sensor G with a semiconductor ox in the form of a pearl as a detection element with embedded heating coils h, which also serve as electrodes. One of the heating coils h is connected to a voltage source E in a signal center Re via connections a and b. The gas sensor G is with this voltage source E via the connection a, a resistor Rl, the connection c and a signal relay N connected. The resistance Rl is Connected via a pair of diodes Dl and D2 to the base of a transistor Tl, the emitter of which via a voltage divider VR. at the Connection c is located. The tap of the voltage divider VR. is connected to the input of a multiplier Am.
Wenn der Gasfühler G in Kontakt mit ferbrennungsgasen kommt, so nimmt sein Widerstand ab, wodurch der Spannungsabfall Va am Widerstand Rl ansteigt. Die Dioden Di und D2 sind so gewählt, daß die Ausgangs spannung VA am Spannungsteiler VR& normalerweise , also wenn kein Feuer vorliegt} Mull ist.When the gas sensor G comes into contact with ferbr burn gases, its resistance decreases, whereby the voltage drop Va across the resistor Rl increases. The diodes Di and D2 are chosen so that the output voltage VA at the voltage divider VR & normally, so when there is no fire} is Mull.
Schaltkreis S enthält einen Transistoz» T3S. welcher über einen Widerstand R5 und einen durch einen Kondensator C überbrückten Widerstand R6 zwischen den Anschlüssen a und.e liegt und dessen Emitter zusätzlich über einen Widerstand RH mit dem Anschluß a verbunden ist. Weiter ist ein Transistor= T^9 welcher vom Spannungsabfall am Widerstand R7 gesteuert wird, über den Widerstand R6 zwischen die Anschlüsse a und c geschaltet= Ein Widerstand R3 am Ausgang des Multiplikators Am ist zwischen der Basis des Transistors T3 und dem Anschluß c angeordnet.Circuit S contains a transistor »T3 S. which is connected via a resistor R5 and a resistor R6 bridged by a capacitor C between the terminals a und.e and whose emitter is additionally connected to the terminal a via a resistor RH. Furthermore, a transistor = T ^ 9, which is controlled by the voltage drop across the resistor R7, is connected via the resistor R6 between the terminals a and c = A resistor R3 at the output of the multiplier Am is arranged between the base of the transistor T3 and the terminal c.
Wenn die Ausgangsspannung Vc am Widerstand R3 einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Transistor T3 leitend, und durch den Spannungsabfall am Widerstand R6 fließt ein Strom zwischen Basis und Emitter des Transistors T4 durch den Transistor T3, wodurch der Transistor TU leitend wird. Durch den Spannungsabfall im Widerstand R7 wird der Transistor T5 ebenfalls leitend, und dieWhen the output voltage Vc across the resistor R3 is a predetermined Exceeds the value, the transistor T3 becomes conductive, and a current flows between the base due to the voltage drop across the resistor R6 and emitter of transistor T4 through transistor T3, whereby the transistor TU becomes conductive. Due to the voltage drop in the Resistor R7, the transistor T5 is also conductive, and the
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Transistoren Tt und T5 bleiben in ihrem Zustand und betätigen das Signalrelais N in der Signalzentrale Re.Transistors Tt and T5 remain in their state and operate the signal relay N in the signal center Re.
Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispieles ist die gleiche wie bei dem in Fig.1. dargestellten Beispiel, abgesehen davon, daß anstelle eines Rauchfühlers ein Gasfühler verwendet wird, welcher die Konzentration von Verbrennungsgasen nachzuweisen gestattet. Dieser Brandmelder spricht also beispielsweise nicht auf Farbnebel an, wie das etwa vom Brandmelder gemäß Fig.l zu erwarten ist.The mode of operation of this exemplary embodiment is the same as that in FIG. shown example, apart from the fact that Instead of a smoke sensor, a gas sensor is used, which allows the concentration of combustion gases to be detected. This fire alarm does not respond to paint mist, for example, as is to be expected from the fire alarm according to FIG is.
Man erkennt, daß der erfindungsgemäße Brandmelder einen einfachen Aufbau hat und normale Brandtypen erheblich schneller und ohne Zeitverzögerung anzeigt. Eine fehlerhafte Alarmgabe, hervorgerufen durch andere Ursachen als ein echtes Feuer, z.B. Hitzeentwicklung in Zwischenräumen, Zigarettenrauch oder Farbdämpfe, kann dagegen kaum noch erfolgen.It can be seen that the fire alarm according to the invention has a simple structure and normal fire types are considerably faster and without Time delay. A faulty alarm generated due to other causes than a real fire, e.g. heat development in the gaps, cigarette smoke or paint fumes on the other hand hardly ever take place.
Es sei bemerkt, daß anstelle der beschriebenen Brandfühler auch andere Fühlertypen verwendet werden können, z.B. Ionisationskammern, Flammendetektoren usw., welche auf andere ebenfalls bei einem Brand auftretende Phänomene oder andere Verbrennungsprodukte reagieren.It should be noted that instead of the fire sensor described, also other types of sensors can be used, e.g. ionization chambers, flame detectors, etc. phenomena occurring in a fire or other combustion products react.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |