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EP2407949B1 - Ringförmige Hilfslichtquelle - Google Patents

Ringförmige Hilfslichtquelle Download PDF

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Publication number
EP2407949B1
EP2407949B1 EP11008070.2A EP11008070A EP2407949B1 EP 2407949 B1 EP2407949 B1 EP 2407949B1 EP 11008070 A EP11008070 A EP 11008070A EP 2407949 B1 EP2407949 B1 EP 2407949B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
detector
measuring
smoke
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP11008070.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2407949A1 (de
Inventor
David Baum
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hekatron Vertriebs GmbH
Original Assignee
Hekatron Vertriebs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hekatron Vertriebs GmbH filed Critical Hekatron Vertriebs GmbH
Publication of EP2407949A1 publication Critical patent/EP2407949A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2407949B1 publication Critical patent/EP2407949B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • G08B17/107—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device for detecting light-scattering due to smoke
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G08B17/113—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/12—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/12—Checking intermittently signalling or alarm systems
    • G08B29/14—Checking intermittently signalling or alarm systems checking the detection circuits
    • G08B29/145—Checking intermittently signalling or alarm systems checking the detection circuits of fire detection circuits
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B5/00—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied
    • G08B5/22—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • G08B5/36—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission using visible light sources

Definitions

  • the present invention relates to a fire detector with a unit for detecting soiling of smoke inlet openings.
  • Fire and smoke alarms warn of dangers such as fire and smoke and must therefore be ready for use at all times.
  • the detectors must be regularly checked and serviced. A large part of the necessary functional tests, such as the testing of the sensors, the detectors can perform themselves in the context of conventional self-tests. The results of these self-tests can then be documented in the detector or in a central office. If an error is detected in such a self-test, this is indicated with display means as a fault of the detector. Depending on the configuration of the existing installation, this fault can either be displayed only at the detector, at a control panel or at other terminals. In addition, it is conceivable that service personnel will be informed directly about a communication medium via the fault.
  • DIN 14676 for smoke detectors requires, among other things, a visual inspection. In this visual inspection soiling of the smoke inlet openings should be detected. Since, in particular, when the regular checks are to be carried out by service personnel, high costs are incurred due to the necessary inspections of properties, solutions are sought by which the detection of soiling of smoke inlets can be carried out automatically by the detector itself.
  • a scattered light smoke detector which detects the pollution of an insect screen.
  • the insect screen protects the measuring chamber of a smoke detector against the ingress of insects, which could otherwise trigger false alarms, but lets smoke pass, which can then be detected in the measuring chamber.
  • an auxiliary light transmitter is mounted inside or outside the detector. The light from the auxiliary light transmitter penetrates the insect screen and then enters the measuring chamber of the smoke detector. There it can be measured by the receiver, who otherwise only detects the light scattered by smoke. By comparing the current light intensity with the original one, the level of contamination of the detector can be used.
  • the disadvantage of the light of the auxiliary light source after it has passed the insect screen, still penetrate through a labyrinth, which has just the task of preventing light from outside the measuring chamber from entering the measuring chamber.
  • the labyrinth thus also prevents the auxiliary light from entering the measuring chamber and thus reduces the measuring effect.
  • Another device for detecting contamination of the insect screen of a scattered light fire detector is in the JP 02227800 shown.
  • an auxiliary light source outside the insect screen attached.
  • this is so appropriate that the light emitted by it is directed directly in the direction of the measuring light receiver in the measuring chamber.
  • a labyrinth element that would lie between the auxiliary light transmitter and the measurement receiver is omitted and replaced by an external labyrinth element mounted outside the insect screen behind the auxiliary light transmitter.
  • the pollution of the insect screen can be monitored only at a single point, which is also protected by the external labyrinth element against the rest of the grid from contamination. Therefore, the contamination measurement at this point does not allow in most cases a reliable statement about the pollution of the rest of the grid.
  • a scattered light smoke detector with a switchable optical aperture between the scattered light measuring receiver and the measuring volume known.
  • the aperture serves to switch between two different measurement volumes in two different spatial areas.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a smoke detector of the type mentioned above, which eliminates the disadvantages of the prior art mentioned or at least improved and moreover offers further advantages.
  • a fire alarm according to the invention comprises a unit for detecting soiling of the smoke inlet openings, comprising at least one auxiliary light source which is mounted outside the detector and a light guide which is arranged in a ring inside the detector and collects incident light from outside and directs it to a receiver inside the detector.
  • the auxiliary light source is guided around the housing as an annular light guide.
  • the Fig. 1 shows in greatly simplified form a scattered light smoke detector (1) with a housing (2) and a measuring chamber (3).
  • a measuring light transmitter (4) which emits light into the measuring chamber (3)
  • a scattered light measuring receiver (5) which receives light emitted by the measuring light transmitter (4) and smoke in a scattered light measuring volume (19) or other aerosols was scattered.
  • Above the scattered light measuring receiver (5) is located in the measuring chamber (3) or the measuring chamber housing (3) a first window (6)
  • Above the first window (6) in the housing (2) of the detector (1) has a second window (7 ) appropriate.
  • a lens (8) is inserted here.
  • the lens (8) can also be part of the first and / or second window (6/7).
  • At least one of the windows (6/7) is made of electrochromic material, such as transparent electrodes and tungsten oxide coated glass or transparent plastic. Via a line, not shown, a voltage to the first and / or second window (6/7) can be created. As a result, they become transparent or at least translucent and light can penetrate through both windows (6/7) into the measuring chamber (3) and be detected by the scattered light measuring receiver (5). This allows the scattered light measuring receiver (5) to perform other tasks and be used for example as a communication receiver, flame sensor or brightness sensor. The signals supplied by the scattered light measuring receiver (5) are then, as in the scattered light measurement, evaluated in a known manner by an evaluation circuit, not shown.
  • electrochromic material such as transparent electrodes and tungsten oxide coated glass or transparent plastic.
  • the signals are examined for intensity, flicker frequency or modulated information.
  • the scattered light measuring receiver (5) is used as a flame sensor, it makes sense to install the lens (8) as a fisheye lens directly into the second window (7) so that the largest possible area can be monitored. It is within the meaning of the invention that the lens (8) is made of electrochromatic material.
  • the electrochromic material By re-applying a voltage of opposite polarity to the first and / or the second window (6/7), the electrochromic material again becomes opaque. As a result, the measuring chamber (3) again protected against the ingress of extraneous light and a scattered light smoke measurement can be carried out in a known manner.
  • the in Fig. 1 detector shown additionally has an auxiliary light source (9a) which is mounted outside the housing. Light emitted from this auxiliary light source (9a) penetrates through the smoke inlet openings (10) into the housing (2) of the detector (1) and through an insect screen (11). In order for the light emitted by the auxiliary light source (9a) to be detected by the scattered light measuring receiver (5) for detecting contamination of the smoke inlet openings and the insect screen (11), at least one labyrinth element (12) is provided which is made of electrochromatic material.
  • the labyrinth element By applying a voltage to the labyrinth element it becomes transparent and the light emitted by the auxiliary light source (9a) can pass through the smoke inlet openings (10) in the housing (2), the insect screen (11) and the labyrinth element (12) onto the scattered light measuring receiver (5). fall and be detected there. In an evaluation circuit, not shown, the degree of attenuation of this light to assess the pollution of smoke inlet openings (10) and insect screens (11) used.
  • an auxiliary light source (9b) can also be mounted directly on the printed circuit board (14) within the housing (2).
  • a light guide (13) is provided, which leads the light emitted by the auxiliary light source (9b) to the outside.
  • the light guide (13) is designed so that the light is emitted through the smoke inlet openings (10) into the interior of the detector (1).
  • a detector (1) with another device for detecting contamination of the smoke inlet openings (10) and the insect screen (11) shown.
  • This embodiment has, as well as in Fig. 1 shown, via an auxiliary light source (9b) and a light guide (13) which receives the light emitted from the auxiliary light source light and radiates outside of the detector housing (2) in the direction of the smoke inlet openings.
  • the light guide (13) is as in Fig. 5 can be seen outside the housing (2) annularly guided around the smoke inlet openings (10).
  • On the inside of the insect screen (11) is a second, ring-shaped light guide, the light, which falls through the insect screen (11), collects and on a pollution measuring receiver (15) passes.
  • the attenuation of the light emitted by the auxiliary light transmitter (9b) and measured by the pollution measuring receiver (15) light as a measure of the degree of contamination of the smoke inlet openings (10) and the insect screen (11) is evaluated.
  • the Fig. 3 schematically shows a measuring chamber (3) of a scattered light smoke detector (1) with a measuring light transmitter (4), a scattered light measuring receiver (5), a scattered light measuring volume (19) and a labyrinth (17), which consists of several approximately L-shaped opaque labyrinth elements (18) and a labyrinth element (12), which is switchable in its optical properties and is preferably made of electrochromatic material.
  • an auxiliary light source (9a) is mounted, which is used for the detection of contamination of the insect screen (11) and the smoke inlet openings (10) not shown here.
  • An in Fig. 4 shown detector (1) differs from that in Fig. 3 shown in that in addition a part of the housing (2) is shown, on which a plurality of auxiliary light sources (9a) are mounted along the circumference.
  • Each of these auxiliary light sources (9a) is assigned a labyrinth element (12) which can be switched in its optical properties.
  • the scattered light measuring receiver (5) is mounted here in the middle of the measuring chamber (3) and can receive light from each of the auxiliary light sources (9a) equally.
  • Fig. 5 are opposite to the representation in Fig. 4 the outside auxiliary light sources (9a) are replaced by at least one auxiliary light source (9b) located inside the detector housing (2), the light of which is led out through a first light guide (13) and from the latter through the smoke inlet openings (10) into the interior of the detector (1 ) is blasted.
  • the first light guide (13) surrounds the smoke inlet openings (10) annularly, whereby the polluted state of the smoke inlet openings (10) and the insect screen (11) on the full circumference of the measuring chamber (3) can be measured.
  • a second light guide (16) is arranged in a ring, which collects light which penetrates into the detector (1) and leads to a contamination measuring receiver (15).
  • the labyrinth (17) contains a plurality of switchable labyrinth elements (12) which can also be switched individually via separate voltage lines, not shown. As a result, individual smoke inlet openings (10) or segments can be specifically examined for contamination.
  • the detector (1) behaves like an ordinary scattered light smoke detector with a measuring chamber and a smoke measurement is carried out in a known manner.
  • both windows (6, 7) and the lens (8) are transparent and light from an observation area outside the detector (1) can penetrate through the measuring chamber housing (3) into the measuring chamber (3) and fall onto the scattered light measuring receiver (5) ,
  • the scattered light measuring receiver (5) converts the light incident on it into electrical signals which are examined by an evaluation circuit. To detect flames, the signal is examined for intensity and flicker frequency, as in known flame detectors. In addition, the intensity of the incident light can also be used to increase the brightness of the interstitial space to eat.
  • the brightness information can now either be used inside the detector to deliver, for example, disturbance messages only from a certain brightness, because it can be expected that in dark rooms either no one is present and the fault message can not be perceived anyway, or people want to sleep, which should not be disturbed unnecessarily. As soon as a certain minimum brightness is detected, the fault messages, for example for a weak battery of a smoke detector, are emitted again.
  • the brightness information could also be passed through an interface to a building management system, which automatically closes shutters, for example, when too much sunlight falls into the room.
  • the signals can be examined for contained information such as commands for the detector itself.
  • commands can be sent to the detector via a remote control, which can perform a self-test on the detector (1) or mute a pending alarm.
  • the light attenuation caused by the smoke inlet openings (10) and the insect screen (11) can be determined directly from the brightness value and the "transvalue" Dark value for correcting both measured values is subtracted from these. Since a clogged insect screen (11) or even masked smoke inlet openings (10) have a significantly higher attenuation than clean smoke inlet openings (10) and insect screens (11), the value of the light attenuation serves as a measure of the pollution of the smoke inlet openings (10) and the insect screen ( 11).
  • the currently determined damping is compared with a stored initial value. In this case, if the difference between the two values exceeds a predetermined level, a fault message is issued and a fouling flag is set.
  • auxiliary light source (9a / 9b) is switched on and a third measured value is stored as "auxiliary transmittance". Since the radiation intensity of the auxiliary light source (9a / 9b) can be assumed to be approximately constant, the difference between "auxiliary transmittance" and "transvalue” can serve as a measure for the contamination of the smoke inlet openings (10) and the insect screen (11). If in the detector (1) a circuit for extraneous light suppression is provided, as they are known from the light barrier technology or extinction fire detectors ago or in the dark in the surveillance area can already be used as a measure of pollution, the corrected "Hilfstranswert. In these cases, only the "auxiliary" with a predefined Threshold compared and detected a fault, if this is exceeded.
  • an initially white housing (2) of a detector (1) is coated with transparent electrodes, between which Prussian blue is applied. Thereafter, a first voltage is applied to the electrodes, which reduces the Prussian blue and thus becomes colorless. Thus, the detector (1) first receives its base color. As soon as a different color is desired, a second voltage is applied with a polarity opposite to the first voltage. This turns the Prussian blue and thus the detector (1) blue. If other color effects are to be realized, then the Prussian blue is replaced by another electrochromic substance such as tungsten oxide.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brandmelder mit einer Einheit zum Erkennen von Verschmutzungen von Raucheintrittsöffnungen.
  • Brand- beziehungsweise Rauchmelder warnen vor Gefahren wie Feuer und Rauch und müssen daher jederzeit einsatzbereit sein. Damit die nötige Einsatzbereitschaft stets gewährleistet ist, müssen die Melder regelmäßig geprüft und gewartet werden. Einen großen Teil der nötigen Funktionsprüfungen, wie zum Beispiel die Überprüfung der Sensorik, können die Melder im Rahmen von üblichen Selbsttests selbst durchführen. Die Ergebnisse dieser Selbsttests können dann im Melder oder auch in einer Zentrale dokumentiert werden. Wird bei einem solchen Selbsttest ein Fehler erkannt, wird dies mit Anzeigemitteln als Störung des Melders angezeigt. Diese Störung kann dabei, je nach Ausbaustufe der vorhandenen Installation, entweder nur am Melder, an einer Zentrale oder weiteren Terminals angezeigt werden. Außerdem ist es denkbar, dass Servicepersonal direkt über ein Kommunikationsmedium über die Störung informiert wird. Im Rahmen einer mindestens jährlich durchzuführenden Funktionskontrolle schreibt zum Beispiel die DIN 14676 für Rauchwarnmelder unter anderem eine Sichtprüfung vor. Bei dieser Sichtprüfung sollen Verschmutzungen der Raucheintrittsöffnungen erkannt werden. Da insbesondere dann, wenn die regelmäßigen Prüfungen von Servicepersonal durchgeführt werden sollen, hohe Kosten durch die nötigen Begehungen von Liegenschaften entstehen, wird nach Lösungen gesucht, durch die auch die Erkennung der Verschmutzung von Raucheintrittsöffnungen automatisch durch den Melder selbst erfolgen kann.
  • So ist zum Beispiel aus der EP 0 503 167 B1 ein Streulichtrauchmelder bekannt, der die Verschmutzung eines Insektengitters erkennt. Das Insektengitter schützt die Messkammer eines Rauchmelders vor dem Eindringen von Insekten, die sonst Fehlalarme auslösen könnten, lässt aber Rauch passieren, der dann in der Messkammer erkannt werden kann. Bei dieser Lösung wird ein Hilfslichtsender innerhalb oder Auβerhalb des Melders angebracht. Das Licht des Hilfslichtsenders durchdringt das Insektengitter und gelangt anschließend in die Messkammer des Rauchmelders. Dort kann es von dem Empfänger, der sonst nur das an Rauch gestreute Licht detektiert, gemessen werden. Durch einen Vergleich der aktuellen Lichtintensität mit der ursprünglichen, kann auf den Verschmutzungsgrad des Melders zurückgegriffen werden. Nachteilig muss das Licht der Hilfslichtquelle, nachdem es das Insektengitter passiert hat, noch durch ein Labyrinth dringen, das gerade die Aufgabe hat, Licht von außerhalb der Messkammer am Eindringen in die Messkammer abzuhalten. Das Labyrinth hindert somit auch das Hilfslicht am Eindringen in die Messkammer und verringert somit den Messeffekt.
  • Eine andere Vorrichtung zum Erkennen von Verschmutzungen des Insektengitters eines Streulichtbrandmelders wird in der JP 02227800 gezeigt. Ebenso wie in der EP 0 503 167 B1 ist hier eine Hilfslichtquelle außerhalb des Insektengitters angebracht. Hier ist dies so angebracht, dass das von ihr ausgestrahlte Licht direkt in Richtung des Messlichtempfängers in der Messkammer gerichtet ist. Damit das Hilfslicht jedoch nicht durch das Messkammerlabyrinth am Auftreffen am Empfänger gehindert wird, wird ein Labyrinthelement, das zwischen dem Hilfslichtsender und dem Messempfänger liegen würde, weggelassen und durch ein externes Labyrinthelement ersetzt, das außerhalb des Insektengitters hinter dem Hilfslichtsender angebracht ist. Mit dieser Vorrichtung kann die Verschmutzung des Insektengitters jedoch nur an einer einzigen Stelle überwacht werden, die zudem noch durch das externe Labyrinthelement gegenüber dem Rest des Gitters vor Verschmutzung geschützt ist. Die Verschmutzungsmessung an dieser Stelle erlaubt daher in den meisten Fällen keine zuverlässige Aussage über die Verschmutzung des restlichen Gitters.
  • Darüber hinaus ist aus der DE 101 10 231 A1 ein Streulichtrauchmelder mit einer schaltbaren optischen Blende zwischen dem Streulichtmessempfänger und dem Messvolumen bekannt. Die Blende dient darin zum Umschalten zwischen zwei verschiedenen Messvolumina in zwei verschiedenen Raumbereichen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rauchmelder der eingangs genannten Art bereit zu stellen, der die genannten Nachteile des Standes der Technik behebt oder zumindest verbessert und darüber hinaus weitere Vorteile bietet.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt nach den Merkmalen des Anspruchs 1
  • Ein erfindungsgemäßer Brandmelder umfasst eine Einheit zum Erkennen von Verschmutzungen der Raucheintrittsöffnungen, umfassend mindestens eine Hilfslichtquelle, die außerhalb des Melders angebracht ist und einen ringförmig im Inneren des Melders verlegten Lichtleiter, der von außen einfallendes Licht sammelt und auf einen Empfänger im Inneren des Melders leitet.
  • Die Hilfslichtquelle ist als ringförmiger Lichtleiter um das Gehäuse geführt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Die Erfindung entspricht den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 5. Die Anderen Ausführungsbeispiele beschreiben Varianten, die nicht Teil der Erfindung sind. Es zeigen dabei in teilweise stark schematisierter Darstellung die
    • Fig. 1
    einen Schnitt durch einen ersten erfindungsgemäßen Rauchmelder mit schaltbaren Fenstern im Gehäuse und der Messkammer;
    Fig. 2
    einen zweiten, demjenigen in Fig.1 ähnlichen Melder, der jedoch mit einem zusätzlich Licht sammelnden Lichtleiter auf der Innenseite des Insektengitters versehn ist;
    Fig. 3
    einen Schnitt durch eine Messkammer mit einem schaltbaren Labyrinthelement;
    Fig. 4
    einen Schnitt durch einen Melder mit mehreren schaltbaren Labyrinthelementen und Hilfslichtquellen;
    Fig. 5
    einen Rauchmelder mit einer ringförmigen Hilfslichtquelle und einem ringförmigen Lichtsammler.
  • Die Fig. 1 zeigt in stark vereinfachter Form einen Streulichtrauchmelder (1) mit einem Gehäuse (2) und einer Messkammer (3). In der Messkammer (3) befindet sich ein Messlichtsender (4), der Licht in die Messkammer (3) aussendet und ein Streulichtmessempfänger (5), der Licht empfängt, das vom Messlichtsender (4) ausgestrahlt und in einem Streulichtmessvolumen (19) an Rauch oder anderen Aerosolen gestreut wurde. Oberhalb des Streulichtmessempfängers (5) befindet sich in der Messkammer (3) bzw. dem Messkammergehäuse (3) ein erstes Fenster (6) Oberhalb des ersten Fensters (6) ist im Gehäuse (2) des Melders (1) ein zweites Fenster (7) angebracht. Zwischen dem ersten und zweiten Fenster (6/7) ist hier eine Linse (8) eingefügt. Die Linse (8) kann aber auch ein Teil des ersten und/oder zweiten Fensters (6/7) sein. Erfindungsgemäß ist mindestens eines der Fenster (6/7) aus elektrochromatischem Material gefertigt, wie zum Beispiel mit transparenten Elektroden und Wolframoxid beschichtetes Glas oder transparenter Kunststoff. Über eine nicht dargestellte Leitung kann eine Spannung an das erste und/oder zweite Fenster (6/7) angelegt werden. Dadurch werden diese transparent oder zumindest transluzent und Licht kann durch beide Fenster (6/7) in die Messkammer (3) eindringen und vom Streulichtmessempfänger (5) detektiert werden. Dadurch kann der Streulichtmessempfänger(5) weitere Aufgaben erledigen und zum Beispiel als Kommunikationsempfänger, Flammensensor oder Helligkeitssensor benutzt werden. Die vom Streulichtmessempfänger (5) gelieferten Signale werden dann, wie auch bei der Streulichtmessung, in bekannter Weise von einer nicht dargestellten Auswerteschaltung ausgewertet. In der Auswerteschaltung werden die Signale je nach Messaufgabe auf Intensität, Flackerfrequenz oder aufmodulierte Informationen hin untersucht. Wenn der Streulichtmessempfänger (5) als Flammensensor eingesetzt wird, ist es sinnvoll, die Linse (8) als Fischaugenlinse direkt in das zweite Fenster (7) einzubauen, damit ein möglichst großer Bereich überwacht werden kann. Dabei liegt es im Sinne der Erfindung, dass auch die Linse (8) aus elektrochromatischem Material hergestellt ist.
  • Durch erneutes Anlegen einer Spannung mit umgekehrter Polarität, an das erste und/oder das zweite Fenster (6/7), wird das elektrochromatische Material wieder lichtundurchlässig. Dadurch ist die Messkammer (3) wieder vor dem Eindringen von Fremdlicht geschützt und eine Streulichtrauchmessung kann in bekannter Weise durchgeführt werden.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Melder verfügt zusätzlich über eine Hilfslichtquelle (9a), die außerhalb des Gehäuses angebracht ist. Licht, das von dieser Hilfslichtquelle (9a) ausgestrahlt wird, dringt durch die Raucheintrittsöffnungen (10) ins Gehäuse (2) des Melders(1) und durch ein Insektengitter (11) hindurch. Damit das von der Hilfslichtquelle (9a) ausgestrahlte Licht, zur Verschmutzungserkennung der Raucheintrittsöffnungen und des Insektengitters (11), vom Streulichtmessempfänger (5) detektiert werden kann, ist mindestens ein Labyrinthelement (12) vorgesehen, das aus elektrochromatischem Material gefertigt ist. Durch Anlegen einer Spannung an das Labyrinthelement wird dieses lichtdurchlässig und das von der Hilfslichtquelle (9a) ausgestrahlte Licht kann durch die Raucheintrittsöffnungen (10) im Gehäuse (2), das Insektengitter (11) und das Labyrinthelement (12) auf den Streulichtmessempfänger (5) fallen und dort detektiert werden. In einer nicht dargestellten Auswerteschaltung wird das Maß der Dämpfung dieses Lichtes zur Bewertung der Verschmutzung von Raucheintrittsöffnungen (10) und Insektengitter (11) herangezogen.
  • Alternativ zur Hilfslichtquelle (9a) außerhalb des Gehäuses (2) kann auch eine Hilfslichtquelle (9b) innerhalb des Gehäuses (2) direkt auf der Leiterplatte (14) montiert sein. Damit dennoch das Licht dieser Hilfslichtquelle (9b) außerhalb des Gehäuses (2) abgestrahlt werden kann, ist ein Lichtleiter (13) vorgesehen, der das von der Hilfslichtquelle (9b) ausgestrahlte Licht nach außen führt. Dabei ist der Lichtleiter (13) so gestaltet, dass das Licht durch die Raucheintrittsöffnungen (10) ins Innere des Melders (1) abgestrahlt wird.
  • In Fig. 2 ist, ebenfalls stark vereinfacht, ein Melder (1) mit einer anderen Vorrichtung zur Erkennung von Verschmutzungen der Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters (11) gezeigt. Diese Ausführungsform verfügt, ebenso wie in Fig. 1 gezeigt, über eine Hilfslichtquelle (9b) und einen Lichtleiter (13), der das von der Hilfslichtquelle ausgestrahlte Licht aufnimmt und außerhalb des Meldergehäuses (2) in Richtung der Raucheintrittsöffnungen abstrahlt. Erfindungsgemäβ ist der Lichtleiter (13), wie in Fig. 5 zu sehen ist, außerhalb des Gehäuses (2) ringförmig um die Raucheintrittsöffnungen (10) geführt. Auf der Innenseite des Insektengitters (11) befindet sich ein zweiter, ringförmig ausgeführter Lichtleiter, der Licht, welches durch das Insektengitter (11) fällt, sammelt und auf einen Verschmutzungsmessempfänger (15) leitet. In einer nicht dargestellten Auswerteschaltung wird die Dämpfung des vom Hilfslichtsender (9b) ausgesandten und vom Verschmutzungsmessempfänger (15) gemessenen Lichtes als Maß für den Verschmutzungsgrad der Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters (11) ausgewertet.
  • Die Fig. 3 zeigt schematisch eine Messkammer (3) eines Streulichtrauchmelders (1) mit einem Messlichtsender (4), einem Streulichtmessempfänger (5), einem Streulichtmessvolumen (19) und einem Labyrinth (17), das aus mehreren näherungsweise L-förmigen lichtundurchlässigen Labyrinthelementen (18) und einem Labyrinthelement (12) besteht, welches in seinen optischen Eigenschaften schaltbar ist und vorzugsweise aus elektrochromatischem Material gefertigt ist. Gegenüber von dem Streulichtmessempfänger (5) ist außerhalb der Messkammer (3) eine Hilfslichtquelle (9a) angebracht, die zur Verschmutzungserkennung des Insektengitters (11) und der hier nicht dargestellten Raucheintrittsöffnungen (10) eingesetzt wird.
  • Ein in Fig. 4 gezeigter Melder (1) unterscheidet sich von dem in Fig. 3 gezeigten dadurch, dass zusätzlich ein Teil des Gehäuses (2) gezeigt ist, auf dem mehrere Hilfslichtquellen (9a) entlang des Umfangs angebracht sind. Jede dieser Hilfslichtquellen (9a) ist ein, in seinen optischen Eigenschaften schaltbares Labyrinthelement (12) zugeordnet. Der Streulichtmessempfänger (5) ist hier in der Mitte der Messkammer (3) angebracht und kann von jeder der Hilfslichtquellen (9a) gleichermaßen Licht empfangen.
  • In Fig. 5 sind gegenüber der Darstellung in Fig. 4 die außen liegenden Hilfslichtquellen (9a) durch mindestens eine innerhalb des Meldergehäuses (2) liegende Hilfslichtquelle (9b) ersetzt, deren Licht durch einen ersten Lichtleiter (13) nach außen geleitet und von diesem durch die Raucheintrittsöffnungen (10) ins Innere des Melders (1) gestrahlt wird. Der erste Lichtleiter (13) umgibt die Raucheintrittsöffnungen (10) ringförmig, wodurch der verschmutzungszustand der Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters (11) über den vollen Umfang der Messkammer (3) gemessen werden kann. Auf der Innenseite des Insektengitters (11) ist ein zweiter Lichtleiter (16) ringförmig angeordnet, der Licht, welches in den Melder (1) eindringt sammelt, und auf einen Verschmutzungsmessempfänger (15) leitet. Außerdem enthält das Labyrinth (17) mehrere schaltbare Labyrinthelemente (12), die über separate, nicht gezeigte Spannungsleitungen auch einzeln geschaltet werden können. Dadurch können gezielt einzelne Raucheintrittsöffnungen (10) oder Segmente auf Verschmutzung hin untersucht werden.
  • Im Verfahren zum Betreiben der zuvor beschriebenen Melder wird zunächst eine erste Spannung an alle Teile aus elektrochromatischem Material (6, 7, 8, 12) der Messkammer (3) und des Gehäuses (2) angelegt, die so gepolt ist, dass die genannten Teile lichtundurchlässig werden. In dem so erreichten Zustand verhält sich der Melder (1) wie ein gewöhnlicher Streulichtrauchmelder mit Messkammer und es wird eine Rauchmessung auf bekannte Art und Weise durchgeführt. Anschließend wird an das erste Fenster (6) und, falls das zweite Fenster (7) und die Linse (8) ebenfalls aus elektrochromatischem Material gefertigt sind, auch an dieses eine zweite elektrische Spannung mit umgekehrter Polarität zur ersten Spannung angelegt. Dadurch werden beide Fenster (6, 7) und die Linse (8) lichtdurchlässig und es kann Licht aus einem Beobachtungsbereich außerhalb des Melders (1) durch das Messkammergehäuse (3) in die Messkammer (3) eindringen und auf den Streulichtmessempfänger (5) fallen. Der Streulichtmessempfänger (5) wandelt das auf ihn fallende Licht in elektrische Signale um, die von einer Auswerteschaltung untersucht werden. Um Flammen zu erkennen, wird das Signal wie in bekannten Flammenmeldern zum Beispiel auf Intensität und Flackerfrequenz hin untersucht. Zusätzlich kann die Intensität des einfallenden Lichtes auch genutzt werden, um die Helligkeit des Überwachungsraumes zu messen. Die Helligkeitsinformation kann nun entweder melderintern genutzt werden, um zum Beispiel Störungsmeldungen nur ab einer gewissen Helligkeit abzugeben, weil damit gerechnet werden kann, dass in dunklen Räumen entweder niemand anwesend ist und die Störungsmeldung ohnehin nicht wahrgenommen werden kann, oder anwesende Personen schlafen wollen, welche nicht unnötig gestört werden sollten. Sobald eine bestimmte Mindesthelligkeit erkannt wird, werden die Störungsmeldungen zum Beispiel für eine schwache Batterie eines Rauchwarnmelders wieder abgegeben. Die Helligkeitsinformation könnte aber auch über eine Schnittstelle an ein Gebäudemanagementsystem weitergegeben werden, welches zum Beispiel automatisch Rollläden schließt wenn zu viel Sonnenlicht in den Raum fällt.
  • Schließlich können die Signale auf enthaltene Informationen wie Befehle für den Melder selbst, untersucht werden. So können zum Beispiel Befehle über eine Fernbedienung an den Melder gesendet werden, welche den Melder (1) einen Selbsttest durchführen oder einen anstehenden Alarm stumm schalten lassen.
  • Im Verfahren zum Messen der Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen (10) werden zunächst alle schaltbaren Fenster (6, 7) und Labyrinthelemente lichtundurchlässig geschaltet. Anschließend wird eine Messung mit dem Streulichtmessempfänger (5) oder einem separaten, nicht dargestellten Verschmutzungsmessempfänger in der Messkammer bei dunkler Messkammer durchgeführt und der Messwert als "Dunkelwert" gespeichert. Anschließend wird mindestens eines der Labyrinthelemente (12) lichtdurchlässig geschaltet. Danach wird erneut eine Messung am Streulichtmessempfänger (5) oder dem separaten, nicht dargestellten Verschmutzungsmessempfänger durchgeführt. Dieser zweite Messwert wird als "Transwert" ebenfalls gespeichert. Wenn nun zum Beispiel aus einer zuvor durchgeführten und weiter oben beschrieben Helligkeitsmessung die Helligkeit des Überwachungsraumes bekannt ist, kann direkt aus dem Helligkeitswert und dem "Transwert" die durch die Raucheintrittsöffnungen (10) und das Insektengitter (11) verursachte Lichtdämpfung bestimmt werden, wobei der Dunkelwert zur Korrektur beider Messwerte von diesen subtrahiert wird. Da ein verstopftes Insektengitter (11) oder sogar abgeklebte Raucheintrittsöffnungen (10) eine deutlich höhere Dämpfung als saubere Raucheintrittsöffnungen (10) und Insektengitter (11) aufweisen, dient der Wert der Lichtdämpfung als Maß für die Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters (11). Die aktuell ermittelte Dämpfung wird mit einem gespeicherten Anfangswert verglichen. Wenn hierbei der Unterschied zwischen den beiden Werten ein vorbestimmtes Maß überschreitet, wird eine Störungsmeldung abgegeben und ein Verschmutzungsflag gesetzt.
  • Wenn kein Helligkeitsmesswert zur Verfügung steht, weil diese Messung in der entsprechenden Modellvariante nicht vorgesehen ist oder die Raumhelligkeit für eine Dämpfungsmessung nicht ausreichend ist, wird eine Hilfslichtquelle (9a/9b) eingeschaltet und ein dritter Messwert als "Hilfstranswert" gespeichert. Da die Strahlungsintensität der Hilfslichtquelle (9a/9b) näherungsweise als konstant angenommen werden kann, kann hier die Differenz aus "Hilfstranswert" und "Transwert" als Maß für die Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters (11) dienen. Wenn im Melder (1) eine Schaltung zur Fremdlichtunterdrückung vorgesehen ist, wie sie aus der Lichtschrankentechnik oder von Extinktionsbrandmeldern her bekannt sind oder bei Dunkelheit im Überwachungsbereich kann bereits der korrigierte "Hilfstranswert" als Maß für die Verschmutzung verwendet werden. In diesen Fällen wird nur der "Hilfstranswert" mit einer vordefinierten Schwelle verglichen und eine Störung erkannt, wenn diese überschritten wird.
  • In einem abgewandelten Verfahren zum Messen der Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen (10) wird in den Melder (1) eindringendes Licht hinter dem Insektengitter (11) von einem ringförmigen Lichtleiter (13) gesammelt und auf einen Verschmutzungsmessempfänger (15) geleitet und dort gemessen. Auch diese Messwerte werden als "Transwert" gespeichert. Wenn auch hier die Helligkeit des Überwachungsraumes aus einer vorangegangenen oder noch folgenden, oben beschriebenen Helligkeitsmessung bekannt ist, kann, wie bereits oben erwähnt, aus dem Helligkeitswert und dem "Transwert" die Lichtdämpfung und daraus folgernd die Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters (11) bestimmt werden. Fehlt jedoch der Helligkeitswert, kann - wiederum wie oben beschrieben - unter Zuhilfenahme der Hilfslichtquelle (9a/9b) auf die Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen (10) und des Insektengitters (11) geschlossen werden.
  • In einem beispielhaften Verfahren zum Färben eines Melders, wird ein zunächst weißes Gehäuse (2) eines Melders (1) mit transparenten Elektroden beschichtet, zwischen denen Preußischblau aufgetragen wird. Danach wird eine erste Spannung an die Elektroden angelegt, durch die das Preußischblau reduziert und somit farblos wird. So erhält der Melder (1) zunächst seine Grundfarbe. Sobald eine andere Farbe gewünscht wird, wird eine zweite Spannung mit einer zur ersten Spannung entgegengesetzten Polarität angelegt. Dadurch wird das Preußischblau und somit der Melder (1) blau. Wenn andere Farbeffekte realisiert werden sollen, dann wird das Preußischblau durch eine andere elektrochromatische Substanz wie zum Beispiel Wolframoxid ersetzt.

Claims (1)

  1. Brandmelder mit einer Einheit zum Erkennen von Verschmutzungen von Raucheintrittsöffnungen (10), umfassend mindestens eine außerhalb des Melders (1) angebrachte Hilfslichtquelle (9a, 9b), dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfslichtquelle (9A, 9B) als ringförmiger Lichtleiter (13) um die Raucheintrittsöffnungen (10) geführt ist und Licht in die Raucheintrittsöffnungen (10) abstrahlt, und dass die Einheit einen ringförmig im Inneren des Melders verlegten Lichtleiter (16), der von außen einfallendes Licht sammelt und auf einen Empfänger (15) leitet, umfasst.
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