Rauchmelder mit Verschmutzungsüberwachung

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rauchmelder zum Erkennen von Bränden, , sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Rauchmelders.

[0002] 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.

[0003] 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 des Gehäuses 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. Diese Lösung weist jedoch folgende Nachteile auf: Da die Hilfslichtquelle innerhalb des Gehäuses sitzt, kann nur eine Aussage über den Verschmutzungsgrad des Insektengitters, jedoch nicht über die Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen im Gehäuse des Melders getroffen werden. Außerdem 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.

[0004] 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.

[0005] Darüber hinaus ist aus der DE 101 10 231 A1 ein Streulichtrauchmelder mit einer schaltbaren optischen Blende zwischen dem Streulichtmessempfänger und dem Messvolumen benannt. Die Blende dient darin zum Umschalten zwischen zwei verschiedenen Messvolumina in zwei verschiedenen Raumbereiche.

[0006] Außerdem ist aus der WO 007 22 82 A1 ein Rauchmelder mit einem schaltbaren LCD-Verschluss zwischen der Sende-LED und der Empfängerdiode innerhalb eines optischen Blockes bekannt geworden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, den Lichtfluss auf einer Direktverbindung zwischen der Sende-LED und der Empfängerdiode zu beeinflussen.

[0007] 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.

[0008] Die Lösung der Aufgabe erfolgt nach den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6 und wird im Folgenden näher beschrieben. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0009] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßer Streulichtbrandmelder ein Gehäuse und ein Streulicht - messvolumen in einer Messkammer mit einem Labyrinth, in der mindestens ein Messlichtsender und ein Streulichtmessempfänger angebracht sind, wobei der Empfänger, im Streulichtmessvolumen an Rauch oder anderen Aerosolen gestreutes Licht des Messlichtsenders, empfängt. Das Meldergehäuse und/oder die Messkammer sind wenigstens teilweise aus einem Material gefertigt, dessen optische Eigenschaften schaltbar sind. Da es als Haupteffekt der Erfindung angesehen wird, gezielt Licht von außerhalb des Melders in die Messkammer einfallen zu lassen, befindet sich das schaltbare Material nicht zwischen dem Messlichtsender oder dem Streulichtmessempfänger und dem Messvolumen um dort die Funktion einer schaltbaren Blende zu erfüllen. Als optische Eigenschaften können die Transparenzeigenschaften dieses Materials von durchsichtig oder transluzent (lichtdurchlässig) zu opak (lichtundurchässig) verändert werden. Dies ermöglicht, dass einerseits Licht von außerhalb des Melders gezielt in die Messkammer gelassen und dort detektiert werden kann. Andererseits kann von außerhalb des Melders kommendes Fremdlicht gezielt am Eindringen in die Messkammer gehindert werden, so dass eine Streulichtrauchmessung in gewohnter Weise ungestört durchgeführt werden kann.

[0010] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, wird als optisch schaltbares Material elektrochromatisches oder photoelektrochromatisches Material verwendet. Elektrochromatisches Material ändert seine optischen Eigenschaften bzgl. Transparenz, Transluzenz oder Opazität, wenn eine elektrische Spannung an das Material angelegt wird. Dabei genügt es, wenn die Spannung nur während der Zustandsänderung anliegt und für die erneute Änderung mit vertauschter Polarität erneut angelegt wird. Dies stellt gegenüber Flüssigkristallen, welche jedoch auch erfindungsgemäß verwendet werden können, einen zusätzlichen Vorteil dar. Bei Flüssigkristallen muss eine Spannung mindestens während der gesamten Dauer eines Zustandes anliegen. Bei photoelektrochromatischem Material werden Ladungsträger, die für die Zustandsänderung nötig sind und bei elektrochromatischem Material von der angelegten Spannung geliefert werden, durch eine interne Solarzelle geliefert. Dadurch muss bei photoelektrochromatischem Material nur noch ein Schalter geöffnet beziehungsweise geschlossen werden, um von einem Zustand in den anderen umzuschalten. Elektrochromatisches Material kann hergestellt werden, in dem ein transparentes Trägermaterial wie Glas mit einer Substanz beschichtet wird, die ihre optischen Eigenschaften, insbesondere die Transparenz nach dem Anlegen oder Umpolen einer Spannung ändern. Zu Substanzen mit derartigen Eigenschaften zählen zum Beispiel Wolframoxid, Molybdänoxid, Titandioxid, Nikeldioxid, Iridiumdioxid, Rhodiumdioxid, Polyaniline, Polypyrrol und Preußischblau. Bevorzugt werden diese Substanzen zwischen zwei transparente Elektroden eingebettet, über welche die nötige Spannung angelegt werden kann.

[0011] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Gehäuse und/oder der Messkammer insbesondere dem Messkammergehäuse mindestens ein Fenster vorgesehen, welches in seinen optischen Eigenschaften bzgl. Transparenz, Transluzenz oder Opazität schaltbar ist.

[0012] In einer Weiterentwicklung dieser bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in der Messkammer und dem Gehäuse jeweils mindestens ein Fenster angebracht ist. Diese beiden Fenster sind so gegeneinander angeordnet, dass im transparenten Zustand beider Fenster Licht von außerhalb des Melders auf einen Empfänger im Inneren der Messkammer fällt. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens eines der Fenster als ein, in den genannten optischen Eigenschaften, schaltbares Fenster ausgebildet ist.

[0013] In einer weiteren Ausgestaltung dieser bevorzugten Ausführungsform ist in der Messkammer mindestens ein schaltbares Fenster so angebracht, dass im lichtdurchlässigen Zustand dieses Fensters Licht durch die Raucheintrittsöffnungen des Gehäuses auf einen Empfänger in der Messkammer fällt.

[0014] In einem besonderen Fall kann dies so ausgestaltet sein, dass mindestens ein Element des optischen Labyrinths der Messkammer als schaltbares Fenster ausgeführt ist. Dadurch kann Licht von außerhalb des Melders durch mindestens eine Raucheintrittsöffnung des Gehäuses, die als Fenster im Gehäuse dient, in die Messkammer eindringen und dort detektiert werden.

[0015] Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierbei im Außenbereich des Melders mindestens eine Hilfslichtquelle angebracht ist, die in den Melder hinein strahlt. Diese Hilfslichtquelle kann zum Beispiel auch moduliert werden, um zwischen dem Licht der Hilfslichtquelle und den fremden Lichtanteilen zu unterscheiden.

[0016] Zusätzlich kann die Hilfslichtquelle als ringförmiger Lichtleiter um das Gehäuse geführt sein. Dies ermöglicht, dass das Licht aussendende Bauteil kostengünstig im Inneren des Melders in SMD -Technik auf einer Leiterplatte montiert werden kann und dennoch Licht von außerhalb des Melders durch alle Raucheintrittsöffnungen in den Melder hinein gestrahlt werden kann.

[0017] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßer Streulichtbrandmelder 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.

[0018] Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn auch die Hilfslichtquelle als ringförmiger Lichtleiter um das Gehäuse geführt ist. Dabei liegt es auch im Sinne der Erfindung, wenn der Lichtleiter selbst elektrochromatische Eigenschaften aufweist.

[0019] Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines oben beschriebenen Melders. In diesem Verfahren werden alle schaltbaren Fenster im Gehäuse und/oder in der Messkammer opak geschaltet. Dies bewirkt, dass kein Licht von außerhalb des Melders in die Messkammer eindringen kann. Der Melder entspricht nun einem gewöhnlichen Streulichtrauchmelder mit Messkammer. In diesem Zustand wird eine Streulichtmessung durchgeführt, in welcher der Lichtsender in der Messkammer eingeschaltet wird und das am Empfänger ankommende Licht in elektrische Signale gewandelt wird, die auf bekannte Art und Weise ausgewertet werden, um Rauch zu erkennen. Anschließend werden in Abhängigkeit einer zu wählenden Messaufgabe mindestens ein Fenster im Gehäuse und/oder der Messkammer in einen lichtdurchlässigen Zustand geschaltet und das in die Messkammer einfallende Licht erfasst. Nach einer oder mehreren Messungen einer Lichtmenge, die in die Messkammer eingedrungen ist, werden die zuvor lichtdurchlässig geschalteten Fenster wieder lichtundurchlässig geschaltet, um wieder eine Streulichtrauchmessung durchzuführen.

[0020] Dabei dient eine der auswählbaren Messaufgaben der Erkennung von Feuer und/oder von Flammen. Hierfür kann das in die Messkammer einfallende Licht zum Beispiel bezüglich Intensität und Flackerfrequenz hin ausgewertet werden.

[0021] Eine weitere Messaufgabe ist die Bestimmung des Helligkeitszustandes außerhalb des Melders, wofür die Intensität des in die Messkammer einfallenden Lichtes erfasst und ausgewertet wird.

[0022] Zusätzlich kann aus der Helligkeit des in die Messkammer einfallenden Lichtes Tag- Nacht- Bestimmung abgeleitet werden, welche dazu genutzt werden kann, fällige Störungsmeldungen nachts beziehungsweise bei Dunkelheit zu unterdrücken um eventuell schlafende Personen nicht unnötig zu stören. Außerdem wird die Helligkeitsmessung für eine unten beschriebene Verschmutzungsmessung verwendet.

[0023] Eine weitere Messaufgabe ist darin zusehen, dass das in die Messkammer einfallende Licht auf darin enthaltene Informationen beziehungsweise Befehle hin untersucht wird, welche von einem Sender, zum Beispiel einer Fernbedienung gesendet wurden. Die enthaltenen Informationen werden ausgewertet beziehungsweise Befehle für den betreffenden Melder ausgeführt.

[0024] Dadurch kann der in der Messkammer vorhandene Empfänger auch als Kommunikationsempfänger dienen.

[0025] Eine bevorzugte Messaufgabe ist darin zu sehen, dass die in die Messkammer einfallende Lichtmenge für die Erkennung von Verschmutzungen der Raucheintrittsöffnungen und/oder des Insektengitters des Melders ausgewertet wird. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass ein erstes und/oder zweites Fenster in der Messkammer und/oder im Gehäuse lichtdurchlässig geschaltet werden, eine erste Lichtmessung durchgeführt wird, das erste und/oder zweite Fenster wieder lichtundurchlässig geschaltet werden, ein drittes Fenster lichtdurchlässig geschaltet wird und eine zweite Lichtmessung durchgeführt wird. Der Verschmutzungsgrad wird dann anhand der Messwerte der ersten und zweiten Lichtmessung beurteilt. Für die Beurteilung wird aus den Messwerten der ersten und zweiten Lichtmessung ein Dämpfungswert bestimmt. Wenn bei der ersten Messung eine ausreichende Helligkeit erkannt wird, wird der Verschmutzungsgrad anhand des Dämpfungswertes und andernfalls anhand des Messwertes der zweiten Messung bestimmt. Eine Verschmutzung wird dann erkannt, wenn der Dämpfungswert oder der zweite Messwert einen vorbestimmten Referenzwert über- beziehungsweise unterschreitet.

[0026] Dabei ist es von Vorteil, wenn während der zweiten Lichtmessung eine Lichtquelle aktiviert wird, die außerhalb des Melders liegt oder außen am Melder angebracht ist. Dies ermöglicht es, eine definierte Lichtstärke in den Melder hinein zu senden, wodurch der Vergleich mit dem Referenzwert erheblich vereinfacht wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens eine Hilfslichtquelle ringförmig um die Raucheintrittsöffnungen angeordnet ist.

[0027] In einer anderen vorteilhaften Abwandlung des Verfahrens, wird bei der zweiten Lichtmessung das durch die Raucheintrittsöffnungen und/oder das Insektengitter hindurch getretene Licht von einem, auf der Innenseite des Insektengitters ringförmig angebrachten Lichtleiter gesammelt und auf einen Verschmutzungsmessempfänger geleitet. Aus der ersten und der zweiten Lichtmessung wird dann der Dämpfungswert bestimmt, der zur Verschmutzungserkennung verwendet wird. Nur dann, wenn kein brauchbarer Helligkeitswert zur Verfügung steht, ist die Verwendung der Hilfslichtquelle nötig.

[0028] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. 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.

[0029] 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.

[0030] 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.

[0031] 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.

[0032] 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.

[0033] 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. Vorzugsweise 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, vorzugsweise 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.

[0034] 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.

[0035] 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.

[0036] 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.

[0037] 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.

[0038] 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.

[0039] 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.

[0040] 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.

[0041] 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.

Ansprüche

1. Streulichtrauchmelder (1) mit einem Gehäuse (2), einem Messlichtsender (4), einem Streulichtmessempfänger (5) und einem Streulichtmessvolumen (19) in einer Messkammer (3) mit einem Labyrinth (17), dadurch gekennzeichnet, dass das Meldergehäuse (2) und/oder die Messkammer (3) wenigstens teilweise aus einem Material gefertigt sind, dessen optische Eigenschaften schaltbar sind, und dessen Transparenzeigenschaften reversibel von lichtdurchlässig zu lichtundurchlässig veränderbar sind, so dass in den lichtdurchlässigen Zustand des Materials Licht von außenhalb des Melders in die Messkammer einfällt.

2. Brandmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material, welches in seinen optischen Eigenschaften schaltbar ist bzw. seine Transparenzeigenschaften ändern kann, elektrochromatisches oder photoelektrochromatisches Material ist.

3. Brandmelder nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) und/oder der Messkammer (3) mindestens ein, in seinen optischen Eigenschaften schaltbares Fenster (6, 7, 12) vorgesehen ist.

4. Brandmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Messkamer (3) und dem Gehäuse (2) jeweils mindestens ein Fenster (6, 7) angebracht ist und dass beide Fenster (6, 7) gegeneinander so angeordnet sind, dass im transparenten Zustand beider Fenster (6, 7) Licht von außerhalb des Melders auf den Empfänger (5) im Inneren der Messkammer (3) fällt, wobei mindestens eines der Fenster als schaltbares Fenster (6, 7) ausgebildet ist.

5. Brandmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Messkammer (3) mindestens ein schaltbares Fenster (12) so angebracht ist, dass im lichtdurchlässigen Zustand des Fensters Licht durch Raucheintrittsöffnungen (10) des Gehäuses auf den Empfänger (5) in der Messkammer (3) fällt.

6. Verfahren zum Betreiben eines Melders (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Schalten aller schaltbaren Fenster (6,7,8,12) in Gehäuse (2) und/oder Messkammer (3) in einen lichtundurchlässigen Zustand und Durchführen einer Streulichtmessung zur Erkennung von Rauch, Schalten mindestens eines Fensters (6,7,8,12) in Gehäuse (2) und/oder Messkammer (3) in einen lichtdurchlässigen Zustand und Erfassen des in die Messkammer (3) einfallenden Lichtes.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Messkammer (3) einfallende Lichtmenge gemessen wird und zur Erkennung von Feuer und/oder von Flammen, zur Bestimmung des Helligkeitszustandes außerhalb des Melders, für eine Tag- Nacht- Bestimmung oder für die Erkennung einer Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen (10) und/oder eines Insektengitters (11) ausgewertet wird oder auf enthaltene Informationen beziehungsweise Befehle hin untersucht wird, welche von einem Sender zum Beispiel einer Fernbedienung gesendet wurden und die enthaltenen Informationen ausgewertet beziehungsweise Befehle für den betreffenden Melder ausgeführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung der Verschmutzung der Raucheintrittsöffnungen ein erstes und/oder zweites Fenster (6, 7) in der Messkammer (3) und/oder im Gehäuse (2) lichtdurchlässig geschaltet werden, eine erste Lichtmessung durchgeführt wird, ein drittes Fenster (12) lichtdurchlässig geschaltet wird und eine zweite Lichtmessung durchgeführt wird und dass anhand der ersten und zweiten Messung der Verschmutzungsgrad beurteilt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messwerten der ersten und zweiten Lichtmessung ein Dämpfungswert bestimmt wird und der Verschmutzungsgrad anhand des Dämpfungswertes oder des Messwertes der zweiten Messung bestimmt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach der ersten Messung das erste und/oder zweite Fenster (6, 7) wieder lichtundurchlässig geschaltet werden.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass während der Messung des in die Messkammer einfallenden Lichtes eine Lichtquelle aktiviert wird, die außerhalb des Melders oder außen am Melder angebracht ist.

Claims

1. Scattered light smoke alarm (1) having a housing (2), a measuring light transmitter (4), a scattered light measurement receiver (5) and a scattered light measuring volume (19) in a measuring chamber (3) with a labyrinth (17), characterised in that the alarm housing (2) and/or the measuring chamber (3) are at least partly made from a material the optical properties of which are switchable, and the transparency properties of which can be reversibly changed from transparent to opaque, so that, in the transparent state of the material, light from outside the alarm is incident into the measuring chamber.

2. Fire alarm according to claim 1, characterised in that the material, the optical properties of which are switchable or which can alter its transparency properties, is a electrochromic or photoelectrochromic material.

3. Fire alarm according to one or more of the preceding claims, characterised in that in the housing (2) and/or the measuring chamber (3) is provided at least one window (6, 7, 12) which is switchable in its optical properties.

4. Fire alarm according to claim 3, characterised in that in the measuring chamber (3) and the housing (2) at least one window (6, 7) is provided in each case and in that the two windows (6, 7) are arranged towards one another such that in the transparent state of both windows (6, 7) light from outside the alarm is incident upon the receiver (5) inside the measuring chamber (3), at least one of the windows being embodied as a switchable window (6, 7).

5. Fire alarm according to claim 3, characterised in that in the measuring chamber (3) at least one switchable window (12) is arranged such that, in the transparent state of the window, light enters through smoke inlet openings (10) in the housing and is incident onto the receiver (5) in the measuring chamber (3).

6. Method of operating an alarm (1) according to one or more of claims 1 to 5, characterised by the following steps: switching all the switchable windows (6, 7, 8, 12) in the housing (2) and/or measuring chamber (3) into a non-transparent state and carrying out a scattered light measurement to detect smoke, switching at least one window (6, 7, 8, 12) in the housing (2) and/or measuring chamber (3) to a transparent state and detecting the light incident into the measuring chamber (3).

7. Method according to claim 6, characterised in that the quantity of light incident into the measuring chamber (3) is measured and evaluated in order to detect fire and/or flames, to determine the state of brightness outside the alarm, to determine whether it is day or night or to detect contamination of the smoke inlet openings (10) and/or of an insect screen (11) or to check for information present or commands which have been transmitted by a transmitter, for example by a remote control, and the information present is evaluated or commands for the alarm in question are carried out.

8. Method according to claim 7, characterised in that in order to detect the contamination of the smoke inlet openings a first and/or second window (6, 7) in the measuring chamber (3) and/or in the housing (2) is or are switched to transparent, a first light measurement is carried out, a third window (12) is switched to transparent and a second light measurement is carried out and using the first and second measurements the degree of contamination is assessed.

9. Method according to claim 8, characterised in that from the measured values of the first and second light measurements an attenuating value is determined and the degree of contamination is determined using the attenuating value or the value obtained from the second measurement.

10. Method according to one of claims 8 to 9, characterised in that after the first measurement the first and/or second window (6, 7) is switched back to opaque.

11. Process according to one or more of claims 6 to 10, characterised in that during the measurement of the light incident into the measuring chamber a light source is activated which is mounted outside the alarm or on the outside of the alarm.

Revendications

1. Détecteur de fumée par lumière diffuse (1) avec un boîtier (2), un émetteur de lumière de mesure (4), un récepteur de lumière diffuse (5) et un volume de mesure de lumière diffuse (19) dans une chambre de mesure (3) comportant un labyrinthe (17), caractérisé en ce que le boîtier de détecteur (2) et/ou la chambre de mesure (3) sont réalisés au moins partiellement dans un matériau dont les propriétés optiques sont commutables et dont les propriétés de transparence sont modifiables de manière réversible de transparent à opaque, de façon qu'à l'état transparent du matériau, de la lumière provenant de l'extérieur du détecteur entre dans la chambre de mesure.

2. Détecteur d'incendie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau dont les propriétés optiques sont commutables ou dont les propriétés de transparence sont modifiables est un matériau électrochromatique ou photo-électrochromatique.

3. Détecteur d'incendie selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une fenêtre (6, 7, 12) dont les propriétés optiques sont commutables est prévue dans le boîtier (2) et/ou la chambre de mesure (3).

4. Détecteur d'incendie selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins une fenêtre (6, 7) est installée dans la chambre de mesure (3) et dans le boîtier (2) et que les deux fenêtres (6, 7) sont disposées l'une par rapport à l'autre de façon qu'à l'état transparent des deux fenêtres (6, 7), de la lumière provenant de l'extérieur du détecteur tombe sur le récepteur (5) à l'intérieur de la chambre de mesure (3), au moins une des fenêtres étant réalisée sous la forme d'une fenêtre commutable (6, 7).

5. Détecteur d'incendie selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins une fenêtre commutable (12) est installée dans la chambre de mesure (3) de façon qu'à l'état transparent de la fenêtre, de la lumière tombe sur le récepteur (5) à l'intérieur de la chambre de mesure (3) à travers des ouvertures d'entrée de fumée (10) du boîtier.

6. Procédé de fonctionnement d'un détecteur (1) selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé par les étapes de procédé suivantes : commutation de toutes les fenêtres commutables (6, 7, 8, 12) dans le boîtier (2) et/ou la chambre de mesure (3) dans un état opaque et exécution d'une mesure de lumière diffuse en vue de la détection de fumée, commutation d'au moins une fenêtre (6, 7, 8, 12) dans le boîtier (2) et/ou la chambre de mesure (3) dans un état transparent et détection de la lumière qui entre dans la chambre de mesure (3).

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la quantité de lumière qui entre dans la chambre de mesure (3) est mesurée et évaluée pour détecter un feu et/ou des flammes, pour déterminer le niveau de luminosité à l'extérieur du détecteur, pour une détermination jour-nuit ou pour détecter un encrassement des ouvertures d'entrée de fumée (10) et/ou d'une grille anti-insectes (11) ou analysée afin de vérifier si elle contient des informations ou des instructions qui ont été envoyées par un émetteur, par exemple une télécommande, et les informations contenues sont évaluées ou les instructions pour le détecteur concerné exécutées.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour détecter l'encrassement des ouvertures d'entrée de fumée, une première et/ou deuxième fenêtre (6, 7) dans la chambre de mesure (3) et/ou dans le boîtier (2) sont commutées dans l'état transparent, une première mesure de lumière est effectuée, une troisième fenêtre (12) est commutée dans l'état transparent et une deuxième mesure de lumière est effectuée et que le degré d'encrassement est évalué à l'aide de la première et de la deuxième mesure.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une valeur d'atténuation est déterminée à partir des valeurs mesurées lors de la première et de la deuxième mesure de lumière et le degré d'encrassement est déterminé à l'aide de la valeur d'atténuation ou de la valeur mesurée lors de la deuxième mesure.

10. Procédé selon une des revendications 8 à 9, caractérisé en ce qu'après la première mesure, la première et/ou deuxième fenêtre (6, 7) sont de nouveau commutées dans l'état opaque.

11. Procédé selon une ou plusieurs des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que pendant la mesure de la lumière qui entre dans la chambre de mesure, une source de lumière, qui est installée à l'extérieur du détecteur ou extérieurement sur le détecteur, est activée.

Zeichnung