Ionisations-Brandmelder
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ionisations Brandmelder, welcher eine in Serie mit einer geschlossenen Ionisationskammer geschaltete offene Ionisationskammer aufweist, deren Luftionisation durch Einwirkung von Verbrennungsgasen veränderbar ist, um mittels einer Relaisröhre einen Alarm auszulösen.
Es sind schon solche Ionisations-Brandmelder bekannt geworden, welche jedoch eine ästethisch nicht befriedigende Form haben und welche bezüglich der Installation bzw. Auswechselbarkeit der Teile Schwierigkeiten bereiten, indem z. B. die benutzten Relaisröhren speziell ausgebildet sind bzw. von den gebräuchlichen, handelsüblichen Ausführungen abweichen und daher nicht ohne weiteres ausgewechselt werden können.
Zur Vermeidung dieser Übelstände sind beim Ionisations-Rauchmelder gemäss vorliegender Erfindung die offene Ionisationskammer, die geschlossene Ionisationskammer und die in einem Röhrensockel eingesteckte Relaisröhre koaxial hintereinander in einem röhrenförmigen Gehäuse untergebracht, welches an den Stirnseiten Anschlusskontakte aufweist. Dieser Ionisations-Rauchmelder kann zufolge der röhrenförmigen Gestalt leicht an passender Stelle angeordnet werden. Er kann in ähnlicher einfacher Weise wie Leuchtstofflampen in Sockel eingesetzt werden und hat eine ästethisch befriedigende Form. Ferner kann die Relaisröhre leicht ausgewechselt werden.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. ] zeigt schematisch einen Längsschnitt durch einen lonisations-Brandmelder.
Fig. 2 ist ein Teilschnitt zu Fig. 1 in grösserem Massstab.
Fig. 3 zeigt einen solchen Brandmelder in Unterputz-Montage.
Fig. 4 zeigt den Brandmelder in hängender Bauart, und
Fig. 5 ist ein Schaltungsschema für Niederspan nungsspeisung des Brandmelders.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Armatur mit zwei Röhrensockeln 2, 3, in welche die Stirnwände 4, 5 des röhrenförmigen Gehäuses 6 des Brandmelders mittels Kontaktstiften 7, 8 bzw. 9, 10 nach Art eines Drehverschlusses in ähnlicher Weise wie bei einer Leucht stofflampe, auswechselbar eingesetzt werden können.
Ein am Röhrensockel vorgesehener Sicherungsbolzen 11 greift dabei in einen segmentförmigen Ausschnitt 12 an der Stirnwand 4, um ein unverwechselbares Einsetzen des Gehäuses 6 zu ermöglichen. Das röhrenförmige Gehäuse 6 bildet gleichzeitig die Kathode einer offenen Ionisationskammer 13 > während die zugehörige Anode 14 zentral in der Ionisationskammer 13 liegt und ein Sauggitter 15 innerhalb des Gehäuses 6 sich befindet. In der Längsmittelebene der offenen Ionisationskammer 13 ist in das Sauggitter 15 ein Ring 16 eingesetzt, auf dessen Stirnseiten je eine Strahlungsquelle 17 bzw. 18, z. B. ein Radiumpräparat, vorgesehen ist.
Am Ring 16 sind ferner zwei Blendenringe 19, 20 vorgesehen, die aus Metalldraht bestehen, dessen Durchmesser beliebig gewählt werden kann, um die Alphastrahlung der Strahlungsquellen 17, 18 teilweise abzublenden und dadurch die Ionisationsstärke in der offenen Ionisationskammer 13 mehr oder weniger zu vermindern. Wie. ersichtlich, verläuft die Alphastrahlung der Quellen 17, 18 beidseitig des Ringes 16 längs des röhrenförmigen Gehäuses 6 und parallel zur zentral len Anode 14. Dadurch wird erreicht, dass einerseits die wirksame, ionisierende Weglänge der Alphastrahlung in der Kammer 13 verdoppelt und anderseits die Auf rechterhallung einer genügend grossen neutralen Rekombinationszone auf engstem Durchmesser in der Kammer 13 gewährleistet ist.
In die Anode 14 ist in der Mitte der Kammer 13 ein zylinderförmiges Schmelzlotelement 21 eingesetzt, das eine einstellbare Schmelztemperaturgrenze hat und beim Schmelzen zufolge Einwirken einer Druckfeder 22 auf das rechte Ende der Anode 14 verlängert wird. Dabei kommt das rechte Ende der Anode 14 in Berührung mit einer Kontaktplatte 23, welche mit dem Kontaktstift 9 verbunden ist, der seinerseits mit der positiven Speisespannung am Kontaktstift 7 verbunden ist.
Koaxial zur offenen Ionisationskammer 13 ist die geschlossene Vergleichskammer 24 vorgesehen, deren mantelförmige Kathode 25 mit der Anode 14 der offenen Kammer 13 verbunden ist. Auf der Innenseite der Kathode 25 ist die Strahlungsquelle 26 angeordnet und zentral verläuft die als Wendel ausgebildete Anode 27.
Diese geschlossene Ionisationskammer 24 ist auf einer Seite eines hochisolierenden Röhrensockels 28 angeordnet, in welchen die Kathoden-Relaisröhre 29 auswechselbar eingesteckt ist. Wie ersichtlich, ist die Kathode 30 der Röhre 29 mit dem die Kathode der offenen Ionisationskammer 13 bildenden Gehäuse 6, das Gitter 31 der Röhre 29 mit der Kathode 25 der geschlossenen Ionisationskammer 24 und die Anode 32 der Röhre 29 mit dem Kontaktstift 7 verbunden, an den die positive Netzspannung angeschlossen ist, während die negative Netzspannung über den Kontaktstift 8 mit dem Gehäuse 6 verbunden ist. Das rohrförmige Gehäuse 6 weist im Bereich der offenen Ionisationskammer 13 und der Relaisröhre 29 Schlitze 33 (Fig. 3 und 4) auf.
Bei Vorhandensein der normalen athmosphärischen Luft in der offenen Ionisationskammer 13 liegt das Potential der Anode 14 und der damit verbundenen Kathode 25 der geschlossenen Ionisationskammer 24 bzw. das Potential des Gitters 31 der Röhre 29 so tief, dass die Röhre nicht zündet. Beim Einströmen von Verbrennungsgasen in die Kammer 13 wird die Ionisation in dieser Kammer 13 so verändert, dass die Spannung an der Anode 14 bzw. Kathode 25 und Gitter 31 der Relaisröhre 29 erhöht wird, so dass nun die Relaisröhre 29 zündet und einen Alarm auslöst.
Wenn ferner an das Sauggitter 15 über den Kontaktstift 10 eine positive Vorspannung angelegt wird, so werden durch dasselbe positive Ionen weggesaugt und der Ionisationsstrom vermindert. Dadurch erhöht sich ebenfalls die Spannung an der Anode 14, bzw. der Kathode 25 und dem Gitter 31 der Röhre 29. Wie ohne weiteres klar ist, kann durch Erhöhung dieser Spannung am Gitter 31 die Empfindlichkeit des Melders vergrössert werden, indem beim Einströmen von Verbrennungsgasen die Röhre 29 früher zündet und den Alarm eher auslöst. Die Sauggitterspannung kann auch so stark erhöht werden, dass durch sie allein, also ohne Vorhandensein von Verbrennungsgasen bereits die Zündung der Röhre 29 bewirkt wird. Dies kann zur Prüfung des nichtigen Funktionierens des Melders benutzt werden.
Bei Temperaturerhöhung kommt unabhängig vom Vorhandensein von Verbrennungsgasen das Schmelzlotelement 21 zur Wirkung. Wenn dasselbe schmilzt, so wird durch die Feder 22 das rechte Ende der Anode 14 in Berührung mit der Kontaktplatte 23 gebracht. Dadurch wird die positive Speisespannung vom Kontaktstift 9 an die Anode 14, bzw. die Kathode 25 und das Gitter 31 der Röhre gelegt, wodurch die Röhre ebenfalls zündet und den Alarm auslöst.
Nach Fig. 3 ist das röhrenförmige Gehäuse 6, das Schlitze 33 aufweist, gleich wie in Fig. 1 in eine Armatur 1 mit Röhrensockel 2, 3 eingesetzt. Die Armatur 1 ist in einem Unterputz-Holzkasten 34 befestigt, der in die Decke eingelassen ist. Der Holzkasten 34 ist durch eine Frontplatte 35 so abgedeckt, dass nur etwa 2/3 des röhrenförmigen Gehäuses 6 aus der Decke herausragt.
Nach Fig. 4 weist das ebenfalls mit Schlitzen 33 versehene röhrenförmige Gehäuse 6 an einem Stirnende einen Aufhängekopf 36 und an dem anderen Stirnende einen Abdeckkopf 37 auf. Auf dem Umfang des Gehäuses 6 sind drei Zierflügel 38 symmetrisch verteilt angeordnet. Durch diese Zierflügel 38 können die elektrischen Stromzuführungsleiter vom Auf hängekopf 36 zum Abdeckkopf 37 geführt werden und die Zierflügel dienen gleichzeitig dazu, die Luft gleichmässig durch die Schlitze 33 des Gehäuses 6 hindurchzuleiten.
Wie ersichtlich, ist der Melder am Aufhängekopf 36 in senkrechter Lage aufgehängt.
Fig. 5 ist ein Schaltungsschema, welches veranschaulicht, wie ein Ionisations-Brandmelder, der eine geschlossene Ionisationskammer K2, eine offene Ionisationskammer K, und eine Relaisröhre Rö aufweist, mit Niederspannung betrieben werden kann. Das Niederspannungsnetz L1, L3 ist hier gegebenenfalls über einen transistorisierten Wechselrichter B an die Primärwicklung eines Transformators Tr angeschlossen. Der Wechselrichter ist nur dann vorhanden, wenn die Niederspannung eine Gleichspannung ist. Die Sekundärwicklung des Transformators ist über einen Gleichrichter G2, Widerstände R1 und R2 und einen Kondensator C an den Brandmelder angeschlossen und liefert die erforderliche Betriebsspannung. Die Leitung L3 liefert die erforderliche Vorspannung für das Sauggitter der offenen Ionisationskammer K1.
Ionization fire detectors
The invention relates to an ionization fire detector which has an open ionization chamber connected in series with a closed ionization chamber, the air ionization of which can be changed by the action of combustion gases in order to trigger an alarm by means of a relay tube.
There are already such ionization fire alarms are known, which, however, have an aesthetically unsatisfactory shape and which cause difficulties with regard to the installation or interchangeability of the parts by z. B. the relay tubes used are specially designed or differ from the usual, commercially available versions and therefore cannot be easily replaced.
To avoid these inconveniences, in the ionization smoke detector according to the present invention, the open ionization chamber, the closed ionization chamber and the relay tube inserted in a tube socket are housed coaxially one behind the other in a tubular housing which has connection contacts on the front sides. This ionization smoke alarm can easily be placed in a suitable place due to its tubular shape. It can be used in a similarly simple manner as fluorescent lamps in a base and has an aesthetically satisfactory shape. Furthermore, the relay tube can be easily replaced.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing.
Fig.] Shows schematically a longitudinal section through an ionization fire detector.
FIG. 2 is a partial section of FIG. 1 on a larger scale.
Fig. 3 shows such a fire alarm in flush mounting.
Fig. 4 shows the fire alarm in a hanging design, and
Fig. 5 is a circuit diagram for low voltage supply of the fire alarm.
In Fig. 1, 1 denotes a fitting with two tube sockets 2, 3, in which the end walls 4, 5 of the tubular housing 6 of the fire detector by means of contact pins 7, 8 and 9, 10 in the manner of a rotary lock in a similar manner to a fluorescent lamp , can be used interchangeably.
A securing bolt 11 provided on the tube base engages in a segment-shaped cutout 12 on the end wall 4 in order to enable the housing 6 to be unmistakably inserted. The tubular housing 6 simultaneously forms the cathode of an open ionization chamber 13 while the associated anode 14 is located centrally in the ionization chamber 13 and a suction grille 15 is located within the housing 6. In the longitudinal center plane of the open ionization chamber 13, a ring 16 is inserted into the suction grille 15, on each of whose end faces a radiation source 17 or 18, for. B. a radium preparation is provided.
Two diaphragm rings 19, 20 are also provided on the ring 16, which are made of metal wire, the diameter of which can be selected as desired, in order to partially block out the alpha radiation from the radiation sources 17, 18 and thereby more or less reduce the ionization strength in the open ionization chamber 13. How. As can be seen, the alpha radiation from the sources 17, 18 runs on both sides of the ring 16 along the tubular housing 6 and parallel to the central anode 14. This means that, on the one hand, the effective, ionizing path length of the alpha radiation in the chamber 13 is doubled and, on the other hand, the upright reverberation a sufficiently large neutral recombination zone on the smallest diameter in the chamber 13 is guaranteed.
In the center of the chamber 13, a cylindrical fusible link element 21 is inserted into the anode 14, which has an adjustable melting temperature limit and is lengthened during melting due to the action of a compression spring 22 on the right end of the anode 14. The right end of the anode 14 comes into contact with a contact plate 23, which is connected to the contact pin 9, which in turn is connected to the positive supply voltage at the contact pin 7.
The closed comparison chamber 24, the jacket-shaped cathode 25 of which is connected to the anode 14 of the open chamber 13, is provided coaxially to the open ionization chamber 13. The radiation source 26 is arranged on the inside of the cathode 25 and the anode 27 designed as a helix runs centrally.
This closed ionization chamber 24 is arranged on one side of a highly insulating tube base 28, into which the cathode relay tube 29 is inserted such that it can be replaced. As can be seen, the cathode 30 of the tube 29 is connected to the housing 6 forming the cathode of the open ionization chamber 13, the grid 31 of the tube 29 is connected to the cathode 25 of the closed ionization chamber 24 and the anode 32 of the tube 29 is connected to the contact pin 7 to which the positive mains voltage is connected, while the negative mains voltage is connected to the housing 6 via the contact pin 8. The tubular housing 6 has slots 33 (FIGS. 3 and 4) in the area of the open ionization chamber 13 and the relay tube 29.
When normal atmospheric air is present in the open ionization chamber 13, the potential of the anode 14 and the connected cathode 25 of the closed ionization chamber 24 or the potential of the grid 31 of the tube 29 is so low that the tube does not ignite. When combustion gases flow into the chamber 13, the ionization in this chamber 13 is changed in such a way that the voltage at the anode 14 or cathode 25 and grid 31 of the relay tube 29 is increased so that the relay tube 29 now ignites and triggers an alarm.
If, furthermore, a positive bias voltage is applied to the suction grille 15 via the contact pin 10, positive ions are sucked away by the same and the ionization current is reduced. This also increases the voltage at the anode 14, or the cathode 25 and the grid 31 of the tube 29. As is readily apparent, by increasing this voltage at the grid 31, the sensitivity of the detector can be increased by the influx of combustion gases the tube 29 ignites earlier and triggers the alarm sooner. The suction grid voltage can also be increased to such an extent that it alone, that is, without the presence of combustion gases, already causes the ignition of the tube 29. This can be used to check that the detector is not working properly.
When the temperature increases, the fusible link element 21 comes into effect regardless of the presence of combustion gases. When the same melts, the right end of the anode 14 is brought into contact with the contact plate 23 by the spring 22. As a result, the positive supply voltage is applied from the contact pin 9 to the anode 14 or the cathode 25 and the grid 31 of the tube, whereby the tube also ignites and triggers the alarm.
According to FIG. 3, the tubular housing 6, which has slots 33, is inserted into a fitting 1 with a tubular base 2, 3, as in FIG. The fitting 1 is fastened in a concealed wooden box 34 which is let into the ceiling. The wooden box 34 is covered by a front plate 35 so that only about 2/3 of the tubular housing 6 protrudes from the ceiling.
According to FIG. 4, the tubular housing 6, likewise provided with slots 33, has a suspension head 36 at one end and a cover head 37 at the other end. On the circumference of the housing 6 three decorative wings 38 are arranged symmetrically distributed. Through these decorative wings 38, the electrical power supply conductors can be guided from the hanging head 36 to the cover head 37 and the decorative wings also serve to guide the air evenly through the slots 33 of the housing 6.
As can be seen, the detector is suspended from the suspension head 36 in a vertical position.
5 is a circuit diagram which illustrates how an ionization fire detector, which has a closed ionization chamber K2, an open ionization chamber K, and a relay tube Rö, can be operated with low voltage. The low-voltage network L1, L3 is here optionally connected to the primary winding of a transformer Tr via a transistorized inverter B. The inverter is only present when the low voltage is a direct voltage. The secondary winding of the transformer is connected to the fire alarm via a rectifier G2, resistors R1 and R2 and a capacitor C and supplies the required operating voltage. The line L3 supplies the necessary bias voltage for the suction grille of the open ionization chamber K1.