DE3809738A1 - Fotoelektrischer rauchmelder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen fotoelektrischen bzw. lichtelek­ trischen Rauchmelder bzw. -detektor mit einer kleinen und dünnen Rauchmeldeeinheit. Ein herkömmlicher fotoelektrischer Rauchmelder, wie z.B. ein Streulichtrauchmelder, besitzt eine relativ umfangreiche Rauchmeldeeinheit, mit einem Licht­ emitterelement und einer lichtempfindlichen Zelle bzw. einem Fotodetektor, wobei die Rauchmeldeeinheit eine zylinderförmi­ ge Gestalt von relativ großem Durchmesser und relativ großer Höhe aufweist. Die Rauchmeldeeinheit ist in einem Gehäuse untergebracht und weist das Lichtemitterelement und die lichtempfindliche Zelle, eine Grundplatte zur Befestigung dieser Teile darauf und eine Umfangswand, die sich von der Grundplatte aus nach unten erstreckt und das Lichtemitter­ element und die lichtempfindliche Zelle umschließt, auf. Im allgemeinen sind die Grundplatte und die Umfangswand ein­ stückig aus einem aushärtenden Kunststoffharz.

Die Umfangswand ist mit Wandelementen versehen, die kreisför­ mig so angeordnet sind, daß sie den Eintritt von Rauch von der Außenseite erlauben, aber im wesentlichen einen Eintritt von Licht von außen her unterbinden. Die Umfangswand dient weiterhin auch im wesentlichen zur Ausschaltung einer irregu­ lären Reflektion aufgrund der inneren Ausgestaltung. Sie ist in ihrer Form labyrinthmäßig ausgeführt. Wenn Rauch in das Innere der Umfangswand eintritt, wird ein Teil des Lichtes, das von dem Lichtemitterelement ausgesandt wird, durch Rauch­ partikel gestreut. Wenn das gestreute Licht auf der licht­ empfindlichen Zelle sichtbar wird und die Ausgabe der licht­ empfindlichen Zelle bzw. des Elementes einen indikativen Schwellwert, z.B. den einer Rauchdichte, die eine Gefahr­ ebene erreicht, übersteigt, wird eine Feuermeldeausgabe erzeugt.

Ein Insektennetz, das aus einer perforierten sehr dünnen Metallplatte gebildet ist, ist vorgesehen, um ein Eindringen von Insekten zu verhindern.

Ein bekannter Rauchmelder dieser Art erstreckt sich jedoch, wenn er an der Decke eines Raumes installiert ist, in das Rauminnere und tritt damit störend in Erscheinung. Um dieses Problem zu lösen, wurde bereits ein Streulichtrauchmelder entwickelt, der eine kleine und dünne Rauchmeldeeinheit mit reduziertem Durchmesser und einer auf ein Drittel der bekann­ ten Detektorhöhe reduzierten Höhe.

Soweit die Erfinder wissen, ist dieser verbesserte kleine und dünne Rauchmelder aus einem dünnen Material hergestellt. So ist z.B. die Grundplatte aus einem Material mit einer Stärke von 1 mm oder weniger hergestellt. Aus diesem Grunde kann jedoch eine genügende mechanische Stabilität nicht er­ reicht werden, womit das Problem besteht, daß die Grundplat­ te übermäßig verbogen oder im ungünstigsten Fall sogar zer­ brochen wird. Außerdem sind die Wandelemente so zerbrechlich und zwar aufgrund der verdünnten und kleinen Ausgestaltung, daß sie verbogen werden können, wenn sie nicht mit besonde­ rer Sorgfalt behandelt werden, insbesondere auch deshalb, weil die Elemente nicht miteinander verbunden sind.

Außerdem muß darauf hingewiesen werden, daß ein Rauchmelder dieser Art einem Leistungstest unterworfen werden sollte und zwar einer Atmosphäre mit hoher Temperatur für eine lange Zeit, z.B. 70 Grad Celsius für 21 Tage entsprechend den UL-Standards. Wenn eine Rauchmeldeeinheit aus einem dünnen Material einer derartigen Atmosphäre ausgesetzt wird, be­ steht die Gefahr, daß sie aufgrund innerer Spannungen, die während des Formgebungsprozesses verursacht werden, defor­ miert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden, insbe­ sondere einen fotoelektrischen Rauchmelder zu schaffen, bei dem es zwar möglich ist, die Dicken der Grundplatte und der Umgebungswand der Rauchmeldeeinheit zu reduzieren, wobei jedoch eine ausreichende mechanische Stabilität gesichert bleibt und mögliche Brüche oder Deformationen während des Einbauprozesses vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Insektennetz aus einer sehr dünnen Metallplatte wenigstens an der äußeren Oberfläche der Umfangswand der Rauchmeldeein­ heit während der Herstellung der Rauchmeldeeinheit befestigt ist.

Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf einen fotoelek­ trischen Rauchmelder, der eine Rauchdetektoreinrichtung mit einem Lichtemitterelement, einem lichtempfindlichen Element und eine Rauchmeldeeinheit aufweist, auf der die Rauchdetek­ toreinrichtung befestigt ist, wobei die Rauchmeldeeinheit eine Grundplatte, auf der die Rauchdetektoreinrichtung ange­ ordnet ist, und eine Umfangswand aufweist, die eine Ausge­ staltung besitzt, die einen Eintritt von Rauch von der Außen­ seite her erlaubt, aber im wesentlichen einen Eintritt von Licht von der Außenseite her verhindert, wobei die Umfangs­ wand aus einer Vielzahl von Wandelementen gebildet ist, die im wesentlichen regelmäßig angeordnet und integral mit der Grundplatte gebildet sind, wobei sie sich von der Grundplat­ te aus nach unten erstrecken, und wobei die Rauchmeldeein­ heit ein Insektennetz aufweist, das an den Außenflächen der Wandelemente während des Herstellungsverfahrens der Rauch­ meldeeinheit befestigt worden ist, um entlang der äußeren Peripherie der Umfangswand befestigt bzw. angelegt zu sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Insektennetz an seinem oberen Ende in die Grundplatte gesteckt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß ein Umfangsrand des Insektennetzes in eine untere Fläche der Grundplatte eingesetzt ist.

Von Vorteil ist es, wenn weiterhin vorgesehen ist, daß die Außenflächen der Wandelemente, während ihrer Aushärtung bzw. Formhärtung in die Öffnungen des Insektennetzes eingezwängt werden.

Mit dieser Ausgestaltung besitzt der fotoelektrische Rauch­ melder der vorliegenden Erfindung eine ausreichende mechani­ sche Stabilität an der Umfangswand der Rauchmeldeeinheit durch das Insektennetz, das an der Außenfläche der Wand befestigt ist. Außerdem werden eventuelle übermäßige Verbie­ gungen oder Brüche der Umfangswand während des Einbaus oder in einer Hochtemperaturatmosphäre sicher vermieden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines fotoelektrischen Rauchmelders nach der vor­ liegenden Erfindung

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der Rauchmeldeeinheit, die in den Rauchmelder der Fig. 1 eingesetzt ist

Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf die Rauchmeldeein­ heit nach der Fig. 2

Fig. 4 eine Teildarstellung - teilweise im Schnitt - mit der Befestigung eines Insektennetzes an einer Um­ fangswand einer Grundplatte

Fig. 5 einen Teilschnitt in vergrößerter Darstellung eines wesentlichen Bereiches der in der Fig. 4 dargestell­ ten Teile

Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht auf ein Insektennetz und

Fig. 7 eine Teilansicht, teilweise im Schnitt, ähnlich dem der Fig. 4, mit einer anderen Befestigungsart eines Insektennetzes an einer Umfangswand und einer Grund­ platte.

Wie in der Fig. 1 dargestellt, ist eine Rauchmeldeeinheit 2 in eine Aussparung bzw. in den Innenraum 1 a, der in einen unteren zentralen Abschnitt eines Gehäuses 1 eingeformt ist, eingesetzt und mit Klammern 4, die auf der Rückseite des Gehäuses 1 eingesetzt sind, durch Schrauben 3 befestigt. Die Rauchmeldeeinheit 2 weist, wie in der Fig. 2 dargestellt, eine Grundplatte 8 in der Form einer Scheibe und eine diese umgebende oder Umfangswand 9 auf. Die Rauchmeldeeinheit 2 wird auf einer Decke in der Art befestigt, daß die Umfangs­ wand 9 nach unten gerichtet ist. Eine gedruckte Schaltung bzw. Leiterplatte 30 mit einem darauf angeordneten Detektor­ schaltkreis ist auf die Grundplatte 8 gelegt und ein Insek­ tennetz 5 ist an der Unterseite der Rauchmeldeeinheit 2 be­ festigt. Die Oberseite der gedruckten Schaltung 30 ist durch eine obere Abdichtung abgedeckt. Ein äußeres Abdichtglied 7 ist auf der unteren Seite der Grundplatte 8 durch ein da­ zwischengelegtes Dichtglied 6 befestigt. Das äußere Abdicht­ glied 7 weist eine Vielzahl von Öffnungen 7 a auf, um einen Eintritt von Rauch in die Rauchmeldeeinheit 2 zu ermögli­ chen.

Die Grundplatte 8 und die Umfangswand 9 sind aus einem aus­ härtenden Harz hergestellt und einstückig. Die Grundplatte 8 ist nur ca. 1 mm dick. Die Umfangswand 9 ist aus einer Viel­ zahl von Wandelementen 9 a gebildet. Jedes der Wandelemente 9 a besitzt eine L-förmige Sektion. Die Wandelemente 9 a sind kreisförmig in vorgewählten Abständen angeordnet und er­ strecken sich von der Grundplatte 8 aus nach unten. Diese Formation der Umfangswand 9 ergibt somit ein Labyrinth, wel­ ches den Eintritt von Rauch von der Außenseite aus erlaubt, aber im wesentlichen verhindert, daß Licht von der Außensei­ te eindringt, und innere Lichtstreuungen in der Rauchmelde­ einheit 2 verhindert bzw. unterdrückt.

Ein Lichtemitterhalter, ein lichtempfindlicher Zellen- bzw. ein Fotodetektorhalter 11 und ein Kondensatorgehäuse 15 sind zwischen den Wandelementen 9 a der Umfangswand 9 angeordnet. Ein Lichtemitterelement 12, wie z.B. ein LED, ist in dem Lichtemitterhalter 10 und eine Fotozelle bzw. lichtempfind­ liche Zelle 13, wie z.B. ein Fotosensor ist in dem Fotodetek­ torhalter 11 aufgenommen. Ein Kondensator, der auf der ge­ druckten Schaltung 30, die auf der Grundplatte 8 angeordnet ist, befestigt ist, ist in dem Kondensatorgehäuse 15 aufge­ nommen. Da ein Streulichtrauchmelder in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, ist die lichtempfindli­ che Zelle 13 außerhalb einer optischen Achse des Lichtemit­ terelementes 12 und von Abschattplatten 14 angeordnet, wobei die Abschattplatten 14 in der Nähe des Schnittpunktes der optischen Achse der lichtempfindlichen Zelle 13 und des Lichtemitterelementes 12 vorgesehen sind, um ein direktes Auftreffen eines Lichtes, wie in der Fig. 2 dargestellt, zu vermeiden. Die Bezugszeichen "16" und "17" bezeichnen Ab­ deckungen, die auf dem Lichtemitterhalter 10 und dem licht­ empfindlichen Zellen- bzw. Fotodetektorhalter 11 befestigt sind.

Ein Insektennetz 5 ist um den Umfang der Umfangswand 9 ge­ legt. Das Insektennetz 5 ist aus einer sehr dünnen Metall­ platte bzw. Metallfolie hergestellt, die perforiert worden ist, um eine Anzahl hexagonaler Öffnungen zu ergeben, wie in der Fig. 6 dargestellt ist. Das Insektennetz 5 ist in eine Zylinderform gebogen, wie es aus der Fig. 2 ersichtlich ist, und ist an der Umfangswand 9 befestigt.

Die Befestigung des Insektennetzes 5 an der Umfangswand 9 wird gleichzeitig mit der Herstellung der Rauchmeldeeinheit 2 aus synthetischem Harz durchgeführt. Genauer gesagt wird das Insektennetz 5 in eine Form zum Formen der Wandelemente eingesetzt und zwar an einer Position, die gerade außerhalb des Abschnittes liegt, wo die Wandelemente 9 gebildet wer­ den. Anschließend wird Harz in die Form eingegossen, um die Rauchmeldeeinheit 2 zu bilden (siehe Fig. 4). Das Harz zur Bildung der äußeren Peripherie der Wandelemente 9 a kann sich formverfestigen bzw. aushärten, während es in die Öffnungen des Insektennetzes 5 hineingezwängt wird und diese ausfüllt, wie in der Fig. 5 dargestellt. Als ein Ergebnis davon ist das Insektennetz 5 an den Wandelementen 9 a befestigt und praktisch integral mit diesen verbunden. Bei dem dargestell­ ten Ausführungsbeispiel ist das Insektennetz 5 auch mit den Außenwänden des Lichtemitterhalters 10 und des Kondensatorge­ häuses 15 verbunden. Da das Insektennetz 5 somit während des Herstellungsprozesses befestigt wird, kann eine gesonderte Operation zum Befestigen des Insektennetzes 5 auf der Rauch­ meldeeinheit 2 vermieden werden. Damit wird der Zusammenbau des Rauchmelders vereinfacht.

Die Fig. 7 zeigt eine andere Ausgestaltung zum Einfügen des Insektennetzes 5 in die Rauchmeldeeinheit 2. In dieser Aus­ gestaltung ist das Insektennetz 5 nicht nur an den äußeren Flächen der Umfangswand 9 befestigt, sondern auch mit seinem einen Ende in die Grundplatte 8 eingesteckt. Bei dem Aus­ führungsbeispiel nach der Fig. 7 ist deshalb die Höhe des Insektennetzes 5 größer als diejenige der Wandelemente 9 a und zwar um ein Maß, das der Einstecktiefe des Insektennet­ zes 5 in die Grundplatte 8 entspricht.

Claims (5)

1. Fotoelektrischer Rauchmelder, der eine Rauchdetektorein­ richtung besitzt, die ein Lichtemitterelement und ein licht­ empfindliches Element und eine Rauchmeldeeinheit aufweist, auf der die Rauchmeldeeinrichtung befestigt ist, wobei die Rauchmeldeeinheit eine Grundplatte, auf der die Rauchmelde­ einrichtung befestigt ist, und eine Umfangswand, die eine Ausgestaltung besitzt, welche den Eintritt von Rauch von der Außenseite her erlaubt, aber im wesentlichen den Eintritt von Licht von der Außenseite her verhindert, aufweist, wobei die Umfangswand aus einer Vielzahl von Wandelementen gebil­ det ist, die im wesentlichen regelmäßig angeordnet und inte­ gral mit der Grundplatte gebildet sind, von der aus sie sich nach unten erstrecken, und wobei die Rauchmeldeeinheit ein Insektennetz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Insektennetz (5) mit den Außenflächen der Wandelemente (9 a) während des Herstellungsprozesses der Rauchmeldeeinheit derart verbunden worden ist, daß es um die äußere Peripherie der Umfangswand gelegt ist.

2. Fotoelektrischer Rauchmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Flächen der Wandelemente (9 a) aushärten, während sie in die Öffnungen des Insektennetzes (5) eingezwängt werden.

3. Fotoelektrischer Rauchmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Insektennetz (5) mit seinem oberen Ende in die Grund­ platte (8) eingesteckt ist.

4. Fotoelektrischer Rauchmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Flächen der Wandelemente (9 a), während sie in die Öffnungen des Insektennetzes (5) eingezwängt werden, aus­ härten.

5. Fotoelektrischer Rauchmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere kreisförmige Rand des Insektennetzes (5) unter eine untere Fläche der Grundplatte (8) eingesetzt ist.