THERMISCHE AUSLÖSEEINRICHTUNG ZUM AUSLÖSEN EINES SELBSTTÄTIGEN SCHLIESSENS EINER BRANDSCHUTZKLAPPE IN EINEM LUFTKANAL

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine thermische Auslöseeinrichtung zum Auslösen eines selbsttätigen Schliessens einer Brandschutzklappe in einem Luftkanal. Ein solcher Luftkanal ist z.B. für die Klimatisierung eines Gebäudes oder zur Entrauchung eines Gebäudes im Brandfall vorgesehen. Die Brandschutzklappe ist bei Überschreiten eines vorgebbaren Kanallufttemperaturgrenzwerts im Inneren des Luftkanals mittels eines Stellantriebs schliessbar. Der Kanallufttemperaturgrenzwert liegt insbesondere in einem Temperaturbereich von 65°C bis 120°C, vorzugsweise in einem Bereich von 72°C bis 95°C. Ein solcher Stellantrieb wird auch als Brandschutzklappenantrieb bezeichnet.

[0002] Brandschutzklappenantriebe nach der EN-Norm 15650 benötigen eine thermische Auslöseeinrichtung, die bei erhöhter Temperatur, typischerweise in einem Brandfall, im Luftkanal oder ausserhalb des Luftkanals die Schliessung der Brandschutzklappe auslöst. Eine solche thermische Auslöseeinrichtung wird nach der EN-Norm 10294-4 und zukünftig nach der internationalen Norm ISO 21925-1, Annex B, C, D geprüft. Dazu wird üblicherweise eine Thermosicherung in der Ausführung als Schmelzsicherung oder ein «Bimetall» eingesetzt, welche bei erhöhter Temperatur die Stromversorgung des Stellantriebs unterbricht. Es wird folglich die Stromversorgung für den Stellantrieb über die bekannten thermischen Auslöseeinrichtungen geführt (siehe auch FIG. 1). Der Stellantrieb fährt dann die Brandschutzklappe selbsttätig, wie z.B. mithilfe im Stellantrieb gespeicherter mechanischer Energie (Federspeicher) oder mithilfe gespeicherter elektrischer Energie (Kondensator, Akkumulator), in die sichere Geschlossen-Position.

[0003] Eine derartige thermische Auslöseeinrichtung ist aus der Europäischen Patentanmeldung EP3104518A1 (siehe Absatz [0050]) oder aus der Internationalen Patentanmeldung WO2010/099630A1 (siehe Absatz auf Seite 11) bekannt.

[0004] Die bekannten thermischen Auslöseeinrichtungen haben folgende Nachteile:
Eine als Schmelzsicherung realisierte thermische Auslöseeinrichtung, eine sogenannte Thermosicherung, hat die Eigenschaft, dass sie die Stromversorgung des Stellantriebs bei einer vorgegebenen Grenztemperatur unterbricht. Eine solche Thermosicherung ist nicht rücksetzbar. Üblicherweise werden zwei derartige Thermosicherungen in Reihe geschaltet, wobei dann die erste Thermosicherung im Inneren des Luftkanals und die zweite Thermosicherung in der Umgebung ausserhalb des Luftkanals platziert ist. Erreicht eine der Thermosicherungen ihre jeweilige Grenztemperatur, so wird dadurch die Stromversorgung des Stellantriebs unterbrochen oder mit anderen Worten die Sicherheitsschleife geöffnet.

[0005] Ein weiterer Nachteil ist, dass für unterschiedliche Einsatzgebiete und/oder nationalen Normerfordernissen entsprechend Thermosicherungen mit unterschiedlichen auslösenden Grenztemperaturen vorgehalten werden müssen. Ein weiterer Nachteil ist, dass Thermosicherungen bereits beim Transport oder bei der Lagerung bei Erreichen der Grenztemperatur auslösen können. Oftmals wird die Lagertemperatur der Sicherung vom Hersteller im Datenblatt eingeschränkt.

[0006] Zudem ist bei der Ausführung einer thermischen Auslöseeinrichtung als Schmelzsicherung die Produktion in SMD-Ausführung nicht möglich, da die Schmelzsicherung bereits beim Auflöten bzw. während des Lötprozesses (Reflow-Lötprozess, Schwall-Lötprozess) durchschmelzen würde.

[0007] Die hier betrachtete thermische Auslöseeinrichtung ist zur Anbringung an dem Luftkanal ausgebildet und zur Unterbrechung einer über die thermische Auslöseeinrichtung durchgeschleiften Auslöseleitung des Stellantriebs eingerichtet. Die durchgeschleifte Auslöseleitung erfüllt die Funktion einer Sicherheitsschleife. Im einfachsten Fall wird die Stromversorgung des Stellantriebs durch die Auslöseeinrichtung unterbrochen.

[0008] Weiterhin kann die thermische Auslöseeinrichtung eine elektronische Steuereinheit, einen an der Steuereinheit angeschlossenen ersten Temperatursensor zur insbesondere fortlaufenden Erfassung eines Kanallufttemperaturwerts im Inneren des Luftkanals, einen an der Steuereinheit angeschlossenen zweiten Temperatursensor zur insbesondere fortlaufenden Erfassung eines Umgebungslufttemperaturwerts ausserhalb des Luftkanals sowie ein der Steuereinheit nachgeschaltetes, elektrisch ansteuerbares Schaltelement zur Unterbrechung der Stromversorgung des Stellantriebs bei Überschreiten des Kanallufttemperaturgrenzwerts oder eines vorgebbaren Umgebungslufttemperaturgrenzwerts aufweisen.

[0009] Das elektrisch ansteuerbare Schaltelement zur Unterbrechung der Stromversorgung des Stellantriebs ist insbesondere ein Transistor, insbesondere ein Schalttransistor, vorzugsweise ein MOSFET, ein mono- oder bistabiles Relais.

[0010] Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine thermische Auslöseeinrichtung anzugeben, die flexibler einsetzbar ist.

[0011] Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen genannt.

[0012] Erfindungsgemäss weist die thermische Auslöseeinrichtung ein Gehäuse sowie einen zumindest teilweise im Gehäuse aufgenommenen (einstückigen) Schaltungsträger auf. Der Schaltungsträger ist z.B. eine Leiterplatte (Platine). Es ist der erste Temperatursensor auf einem ersten Schaltungsträgerabschnitt und der zweite Temperatursensor auf einem zweiten Schaltungsträgerabschnitt angeordnet. Es ist bei ordnungsgemässer Anbringung der thermischen Auslöseeinrichtung am Luftkanal der erste Temperatursensor im Inneren des Luftkanals und der zweite Temperatursensor ausserhalb des Luftkanals angeordnet.

[0013] Der Vorteil der Erfindung liegt in der schaltungstechnisch äusserst einfachen und zugleich kompakten Realisierung einer thermischen Auslöseeinrichtung. Dadurch dass sich der Schaltungsträger bei ordnungsgemässer Anbringung am Luftkanal sowohl im Inneren des Luftkanals als durch die Öffnung im Luftkanal hindurch in die Umgebung ausserhalb des Luftkanals erstreckt, können alle erforderlichen Bauelemente inklusive der beiden Temperatursensoren und der elektronischen Steuereinheit auf einem einzigen Schaltungsträger appliziert werden. Die elektronische Steuereinheit ist vorzugsweise ein Mikrocontroller. Eine separate Verdrahtung der beiden Sensoren wie im Stand der Technik ist nicht erforderlich.

[0014] Der erste und zweite Temperatursensor ist insbesondere ein Thermistor, also ein temperaturabhängiger elektrischer Widerstand. Vorzugsweise weist ein solcher Thermistor einen sogenannten PT100, PT500 oder PT1000 als Platin-Messwiderstand auf. Die zuvor genannten Platin-Messwiderstände weisen dabei vorteilhaft einen von der Temperatur abhängigen linearen Widerstandsverlauf auf. Alternativ kann der Thermistor ein sogenannter NTC (für Negative Temperature Coefficient) oder ein PTC (für Positive Temperature Coefficient) sein.

[0015] Der erste und zweite Temperatursensor ist folglich kein Temperaturschalter, wie dies bei Thermosicherungen oder Bimetall-Schaltern im Stand der Technik der Fall ist. Er ist vielmehr dazu ausgebildet, einen der erfassten Temperatur zugeordneten elektrischen Widerstandswert bereitzustellen. Alternativ kann der Temperatursensor ein digitaler Temperatursensor sein, der einen der erfassten Temperatur zugeordneten Digitalwert als elektrisches Signal ausgibt.

[0016] Der Kanallufttemperaturgrenzwert sowie der Umgebungslufttemperaturgrenzwert, also die jeweilige Auslösetemperatur, können z.B. variabel eingestellt werden. Der Kanallufttemperaturgrenzwert und der Umgebungslufttemperaturgrenzwert können z.B. in Form eines Datenbytes in der elektronischen Steuereinheit hinterlegt sein. Dadurch kann die gleiche Hardware für unterschiedliche Anwendungen konfiguriert und somit die Variantenvielfalt reduziert werden.

[0017] Das Gehäuse ist vorzugsweise aus einem temperaturbeständigen Kunststoff, d.h. aus einem Kunststoff hergestellt, der für Temperaturen bis 150°C mechanisch stabil ist. Der Schaltungsträger ist vorzugsweise eine Leiterplatte, wie z.B. eine Leiterplatte aus einem FR4-Material.

[0018] Nach einer Ausführungsform der thermischen Auslöseeinrichtung weist das Gehäuse eine Sensoröffnung zum Herausführen des ersten Schaltungsträgerabschnitts aus dem Gehäuse auf. Durch das Herausführen des ersten Temperatursensors aus dem Gehäuse ist vorteilhaft ein konstruktiv besonders einfacher Aufbau einer thermischen Auslöseeinrichtung möglich. Zugleich ist ein schnelles Ansprechen des ersten Temperatursensors auf Temperaturänderungen im Luftkanal sichergestellt. Die Sensoröffnung kann z.B. nach Einbringen des Schaltungsträger im Gehäuse mit einem Kleber oder einem Silikon abgedichtet sein, um das Eindringen von Schmutz zu verhindern.

[0019] Nach einer Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet bzw. programmiert, das Schaltelement öffnend anzusteuern, falls eine Temperaturanstiegsrate des jeweiligen erfassten Temperaturwerts, also des Kanallufttemperaturwerts und des Umgebungslufttemperaturwerts, eine zugehörige vorgebbare Mindesttemperaturanstiegsrate überschreitet, insbesondere eine zugehörige vorgebbare Mindesttemperaturanstiegsrate von 10°/min, insbesondere von 20°/min, vorzugsweise von 25°/min überschreitet.

[0020] Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit ein Mikrocontroller. Der Mikrocontroller ist auf dem zweiten Schaltungsträgerabschnitt angeordnet. Der Mikrocontroller befindet sich somit bei ordnungsgemässer Anbringung der Auslöseeinrichtung am Luftkanal auf dem ausserhalb des Luftkanals liegenden zweiten Schaltungsträgerabschnitt. Der zweite Temperatursensor ist (bereits) im Mikrocontroller integriert, vorzugsweise auf dem Chip-Plättchen, dem sogenannten «Die» des Mikrocontrollers. Der Mikrocontroller ist programmiert, insbesondere fortlaufend einen Umgebungslufttemperaturwert zu erfassen.

[0021] Bei dem Mikrocontroller handelt es sich um eine prozessorgestützte elektronische Verarbeitungseinheit. Auf dem Mikrocontroller sind geeignete Programmschritte geladen bzw. ladbar, die durch den Mikrocontroller bzw. durch dessen Prozessor ausführbar sind. Der Mikrocontroller weist einen vorzugsweise nichtflüchtigen elektronischen Speicher auf, wie z.B. ein Flash-Speicher, in dem die ausführbaren Programmroutinen gespeichert sind. Der Mikrocontroller weist typischerweise neben dem elektronischen Speicher, dem Prozessor und einem RAM-Speicher zumindest eine der nachfolgend genannten integrierten Hardware-Funktionseinheit auf: Analog-/DigitalUmsetzer, Digital-/Analog-Umsetzer, digitale Ein-/AusgabeEinheit, serielle Busschnittstelle, Timer, Signalprozessor, Watch-Dog und Temperatursensor.

[0022] Der besondere Vorteil liegt hier darin, dass auf einen separaten Temperatursensor als Bauelement zur Erfassung der Umgebungstemperatur verzichtet werden kann. Dadurch vereinfacht sich der Schaltungsaufbau der erfindungsgemässen thermischen Auslöseeinrichtung.

[0023] Insbesondere umgibt das Gehäuse den Schaltungsträger - bis auf den nicht aus dem Gehäuse herausgeführten ersten Schaltungsträgerabschnitt - im Wesentlichen flächig mit einer maximalen Gehäusetiefe von 4 cm, insbesondere von 2.5 cm. Dadurch resultiert eine äusserst kompakte Bauweise der erfindungsgemässen Auslöseeinrichtung. Insbesondere umschliesst das Gehäuse den Schaltungsträger hermetisch. Die entsprechenden Öffnungen im Gehäuse für den elektrischen Anschluss der Auslöseleitung, für das Herausführen des Abschnitts mit dem ersten Temperatursensor sowie für den manuell betätigbaren Schalter sind vorzugsweise staub- und feuchtigkeitsdicht abgedichtet bzw. verschlossen.

[0024] Die Auslöseeinrichtung kann z.B. in eine Öffnung des Luftkanals eingeschnappt oder eingerastet werden. Dabei ragt bei ordnungsgemässer Anbringung der thermischen Auslöseeinrichtung ein Teil dieser in das Innere des Luftkanals. Der andere Teil der thermischen Auslöseeinrichtung zeigt weg von der Öffnung in die Umgebung ausserhalb des Luftkanals. Die Öffnung ist vorzugsweise schlitzförmig oder rechteckig. Sie weist in der Längserstreckung eine Abmessung im Bereich von 3 cm bis 10 cm, vorzugsweise im Bereich von 4 cm bis 7 cm, auf. Zudem kann die Öffnung in der Quererstreckung eine Abmessung im Bereich von 1 cm bis 4 cm, vorzugsweise im Bereich von 2 cm bis 3 cm, aufweisen.

[0025] Die thermische Auslöseeinrichtung kann alternativ oder zusätzlich im Bereich der Öffnung des Luftkanals am Luftkanal angeschraubt, angenietet oder angeklebt werden. Vorzugsweise ist die thermische Auslöseeinrichtung bzw. das diese umgebende Gehäuse derart ausgebildet, dass nach ordnungsgemässer Anbringung der thermischen Auslöseeinrichtung die Öffnung im Luftkanal abgedichtet ist, sodass keine Luft im Luftkanal durch die Öffnung hindurch in die Umgebung ausserhalb des Luftkanals gelangen kann.

[0026] Weiterhin sind am Gehäuse nach einer weiteren Ausführungsform der thermischen Auslöseeinrichtung zwei aussenliegende, sich gegenüberliegende Schnappelemente angeordnet bzw. angeformt. Die Schnappelemente sind derart ausgestaltet, dass diese mit dem Einschieben der thermischen Auslöseeinrichtung in eine geometrisch darauf abgestimmte schlitzförmige Öffnung im Luftkanal mit der schlitzförmigen Öffnung verrasten. Die beiden Schnappelemente sind derart angeordnet oder angeformt, dass diese mit den Innenkanten der schlitzförmigen Öffnung verrasten, die am weitesten voneinander entfernt liegen. Dadurch ist eine besonders einfache und zugleich mechanisch stabile Befestigung der erfindungsgemässen Auslöseeinrichtung am Luftkanal, d.h. an einer Wandung des Luftkanals, möglich.

[0027] Nach einer weiteren Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet, das Schaltelement öffnend anzusteuern, falls eine Temperaturanstiegsrate des jeweiligen erfassten Temperaturwerts eine zugehörige vorgebbare Mindesttemperaturanstiegsrate von 10°/min, insbesondere von 20°/min, überschreitet.

[0028] Durch das Auswerten des jeweiligen zeitlichen Temperaturanstiegs ist vorteilhaft eine schnellere Auslösung möglich, da dann erwartungsgemäss mit dem baldigen Überschreiten des Kanallufttemperaturgrenzwerts bzw. des Umgebungslufttemperaturgrenzwerts gerechnet werden kann. Dies ermöglicht eine Prognose über den weiteren Temperaturverlauf und eine frühzeitige Auslösung bei stark ansteigender Temperatur im Brandfall.

[0029] Einer weiteren Ausführungsform zufolge weist der Mikrocontroller ein Chipgehäuse, vorzugsweise ein Kunststoff- oder Keramikgehäuse, auf. Das Chipgehäuse ist wärmleitend, insbesondere kontaktbehaftet wärmeleitend, mit dem Gehäuse der thermischen Auslöseeinrichtung verbunden. Das Chipgehäuse kann z.B. direkt am Gehäuse der Auslöseeinrichtung anliegen. Es kann zur verbesserten Wärmeübertragung z.B. eine Wärmeleitpaste zwischen dem Chipgehäuse und dem Gehäuse der Auslöseeinrichtung, analog zur verbesserten Wärmeabfuhr bei einem Kühlkörper, eingebracht sein.

[0030] Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die thermische Auslöseeinrichtung einen manuell betätigbaren, mit der Steuereinheit elektrisch verbundenen Schalter auf, insbesondere einen Taster. Mittels der Steuereinheit ist dann der binäre Schaltzustand des Schalters einlesbar. Der Schalter ist von der Aussenseite des Gehäuses der thermischen Auslöseeinrichtung her manuell durch einen Benutzer betätigbar.

[0031] Die elektronische Steuereinheit kann dazu eingerichtet bzw. programmiert sein, im ausgelösten Zustand der thermischen Auslöseeinrichtung, d.h. nach erfolgtem angesteuerten Schliessen des Schaltelements, sowie nach Betätigung des Schalters das Schaltelement zum Wiederherstellen der Stromversorgung des Stellantriebs wieder schliessend anzusteuern. Dadurch ist auf besonders einfache Weise ein Rücksetzen der thermischen Auslöseeinrichtung möglich.

[0032] Alternativ oder zusätzlich kann die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet sein, im nichtausgelösten Zustand der thermischen Auslöseeinrichtung und nach Betätigung des Schalters das Schaltelement zum Unterbrechen der Stromversorgung des Stellantriebs öffnend anzusteuern. Die elektronische Steuereinheit kann zusätzlich dazu eingerichtet sein, nach einer weiteren Betätigung des Schalters das Schaltelement wieder schliessend anzusteuern. Dadurch ist auf einfache Weise ein Test der thermischen Auslöseeinrichtung auf ihre Funktionsfähigkeit hin möglich.

[0033] Einer weiteren Ausführungsform zufolge weist die Auslöseeinrichtung ein optisches Anzeigeelement auf, insbesondere eine LED. Das optische Anzeigeelement ist zumindest mittelbar durch die elektronische Steuereinheit ansteuerbar. Die elektronische Steuereinheit ist dazu eingerichtet bzw. programmiert, das optische Anzeigeelement im ausgelösten Zustand der thermischen Auslöseeinrichtung dauerleuchtend oder blinkend anzusteuern. Alternativ kann die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet sein, das optische Anzeigeelement im nichtausgelösten Zustand dauerleuchtend anzusteuern. Dadurch ist eine direkte Statusausgabe an der thermischen Auslöseeinrichtung möglich.

[0034] Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Auslöseeinrichtung zwei in Reihe geschaltete, durch die elektronische Steuereinheit elektrisch separat ansteuerbare Schaltelemente auf. Dadurch ist bei einem technischen Versagen eines Schaltelements (Durchlegieren) eine Unterbrechung der Auslöseleitung möglich.

[0035] Nach einer Ausführungsform weist die thermische Auslöseeinrichtung einen elektrisch auf die Auslöseleitung einwirkenden Modulator und/oder Demodulator (Modulator/Demodulator) auf. Der Modulator und/oder Demodulator ist bzw. sind signaltechnisch mit der elektronischen Steuereinheit verbunden. Der Modulator und der Demodulator können separate Baueinheiten oder eine kombinierte Baueinheit sein. Der Modulator kann dazu eingerichtet sein, auf induktivem, kapazitiven oder ohmschen Wege elektrische Signale in die Auslöseleitung modulierend einzukoppeln, wie z.B. im Sinne eines Powerline-Modems. In entsprechender Weise kann der Demodulator dazu eingerichtet sein, auf induktivem, kapazitiven oder ohmschen Wege elektrische Signale aus der Auslöseleitung auszukoppeln und zu demodulieren.

[0036] Die elektronische Steuereinheit kann dazu eingerichtet bzw. programmiert sein, einen aktuellen Kanallufttemperaturwert und/oder aktuellen Umgebungslufttemperaturwert und/oder gegebenenfalls den Schaltzustand des mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen Schalters als Daten, d.h. in Form einer digitalen Sequenz, signal-/oder datentechnisch an den Modulator zur Aufmodulierung dieser Daten auf die Auslöseleitung auszugeben.

[0037] Auf diese Weise kann ein zum Empfang dieser aufmodulierten Daten eingerichteter, über die Auslöseleitung an die erfindungsgemässe thermische Auslöseeinrichtung angeschlossener Stellantrieb diese Daten über einen Netzwerkanschluss weiter an ein übergeordnetes Steuergerät weiterleiten, z.B. zur weiteren möglichen Auswertung.

[0038] Alternativ oder zusätzlich ist die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet, mittels des Demodulators von der Auslöseleitung erhaltene demodulierte Daten zu empfangen. Die Daten umfassen einen aktualisierten Kanallufttemperaturgrenzwert und/oder einen aktualisierten Umgebungslufttemperaturgrenzwert und/oder eine aktualisierte Mindesttemperaturanstiegsrate des ersten und/oder zweiten Temperatursensors und/oder gegebenenfalls einen mittels der elektronischen Steuereinheit an das optische Anzeigeelement auszugebenden Leuchtzustand. Letzterer kann z.B. einen Dauerleuchtzustand, einen nichtleuchtenden Dunkelzustand, einen Blinkzustand mit kurzer Blinkfolge oder einen Blinkzustand mit langer Blinkfolge umfassen.

[0039] Auf diese Weise kann ein Stellantrieb, der eingerichtet ist, diese Daten über einen Netzwerkanschluss von einem übergeordneten Steuergerät zu empfangen, diese Daten mittels Modulation weiter über die Auslöseleitung an die angeschlossene erfindungsgemässe thermische Auslöseeinrichtung zur möglichen Weiterverarbeitung durch die elektronische Steuereinheit der Auslöseeinrichtung weiterleiten.

[0040] Weiterhin ist die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet oder programmiert, den in der elektronischen Steuereinheit oder den in einem angeschlossenen externen Speicher gespeicherten Kanallufttemperaturgrenzwert und/oder den Umgebungslufttemperaturgrenzwert und/oder die Mindesttemperaturanstiegsrate des ersten und/oder zweiten Temperatursensors jeweils durch den aktualisierten Kanallufttemperaturgrenzwert, durch den aktualisierten Umgebungslufttemperaturgrenzwert und/oder durch die aktualisierte Mindesttemperaturanstiegsrate des ersten und/oder zweiten Temperatursensors zu ersetzen. Dadurch ist eine geänderte Parametrierung der erfindungsgemässen thermischen Auslöseeinrichtung vorteilhaft möglich.

[0041] Darüber hinaus kann die elektronische Steuereinheit der thermischen Auslöseeinrichtung dazu eingerichtet sein, eine über den manuell betätigbaren Schalter eingegebene zeitliche Sequenz von Betätigungsphasen (Taster gedrückt) und Nichtbetätigungsphasen (Schalter losgelassen), die einen Stellantrieb-Parameter aus einer Vielzahl von möglichen Stellantrieb-Parametern kodiert, zu empfangen und als solchen zu identifizieren. Die elektronische Steuereinheit kann zudem dazu eingerichtet sein, diesen Stellantrieb-Parameter dann an einen elektrisch auf die Auslöseleitung einwirkenden Modulator auszugeben, welcher signaltechnisch mit der elektronischen Steuereinheit verbunden ist. Ein Stellantrieb-Parameter kann z.B. ein Parameter für das maximale Stellantrieb-Drehmoment, für den Stellwinkelbereich, für die maximale Motordrehzahl des Stellantriebs und dergleichen sein. Die elektronische Steuereinheit kann zudem dazu eingerichtet sein, eine jeweilige eingegebene zeitliche Sequenz durch Ansteuerung der optischen Anzeigeeinheit in geeigneter Weise zu quittieren.

[0042] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1

ein Beispiel einer thermischen Auslöseeinrichtung mit zwei in Reihe geschalteter Thermosicherungen nach dem Stand der Technik zur Unterbrechung der Stromversorgung eines Stellantriebs,

FIG 2

ein Beispiel für eine erfindungsgemässe thermische Auslöseeinrichtung mit einer elektronischen Steuereinheit, zwei Temperatursensoren und einem Schaltelement zur Unterbrechung der Stromversorgung,

FIG 3

eine beispielhafte Ausführungsform der thermischen Auslöseeinrichtung mit einer Datenübertragungsmöglichkeit zum Stellantrieb gemäss der Erfindung,

FIG 4

eine Schnittdarstellung durch eine beispielhafte thermische Auslöseeinrichtung gemäss der Erfindung quer zur Strömungsrichtung in einem Luftkanal, und

FIG 5

eine Schnittdarstellung durch die thermische Auslöseeinrichtung gemäss FIG 4 entlang der in FIG 4 eingetragenen Blickrichtung V.

[0043] FIG 1 zeigt eine bekannte thermische Auslöseeinrichtung 10 mit zwei in Reihe geschalteter Thermosicherungen 6, 7 zur Unterbrechung der Stromversorgung eines Stellantriebs 1. Mit dem Bezugszeichen 8 ist eine Auslöseleitung bezeichnet, die in Form eines Kabels die Auslöseeinrichtung 10 mit dem Stellantrieb 1 über dessen elektrischen Anschluss 3 verbindet. Aus der FIG 1 ist ersichtlich, dass bei Auslösen einer der Thermosicherungen 6, 7 die Stromversorgung des Stellantriebs 1 entlang des Pfads Stromversorgungsanschluss 2, Steuereinheit SE des Stellantriebs 1, Auslöseleitung 8, beide Thermosicherungen 6, 7, Auslöseleitung 8, Elektromotor M des Stellantriebs 1, Steuereinheit SE und zurück zum Stromversorgungsanschluss 2 unterbrochen wird. Mit V_IN ist eine dort anliegende Eingangsspannung bezeichnet. Der Stellantrieb 1 wirkt in bekannter Weise auf eine Brandschutzklappe 4 in einem Luftkanal 5 ein, um diese nach Auslösung selbsttätig zu schliessen. Mit ϑ_a ist dabei eine Umgebungslufttemperatur ausserhalb des Luftkanals 5 bezeichnet und mit ϑ_i eine Kanallufttemperatur im Inneren des gezeigten Luftkanals 5.

[0044] FIG 2 zeigt ein Beispiel für eine erfindungsgemässe thermische Auslöseeinrichtung 10. Letztere umfasst eine als "Logik" bezeichnete elektronische Steuereinheit 14, vorzugsweise einen Mikrocontroller. Weiterhin weist die Auslöseeinrichtung 14 bereits zwei an der Steuereinheit 14 angeschlossene Temperatursensoren 16, 17 sowie ein zumindest mittelbar durch die Steuereinheit 14 elektrisch ansteuerbares Schaltelement S zur Unterbrechung der Stromversorgung des Stellantriebs 1 auf. Die Unterbrechung der Stromversorgung erfolgt durch ein elektrisches Auftrennen einer durch die Auslöseleitung 8 gebildeten Sicherheitsschleife. Parallel zur Auslöseleitung 8 oder in einem gemeinsamen Verbindungskabel mit der Auslöseleitung 8 ist eine mit BP bezeichnete Leitung als Bezugspotential (Masse) und eine Rückleitung RL zum Elektromotor M geführt. Das Bezugspotential BP kann z.B. eine gemeinsame Masse sein. Mit VS ist eine Versorgungsspannung bezeichnet, die u.a. auch zur elektrischen Speisung der thermischen Auslöseeinrichtung 10 vorgesehen ist.

[0045] Die Steuereinheit 14 ist erfindungsgemäss dazu eingerichtet, fortlaufend einen durch den ersten Temperatursensor 16 erfassten Kanallufttemperaturwert θ_i zu erfassen und das Schaltelement S öffnend anzusteuern, falls ein aktuell erfasster Kanallufttemperaturwert θ_i einen vorgebbaren Kanallufttemperaturgrenzwert θ_Gi überschreitet. Im Beispiel der FIG 1 ist die Steuereinheit 14 bereits zudem dazu eingerichtet, fortlaufend einen durch den zweiten Temperatursensor 17 erfassten Umgebungslufttemperaturwert θ_a zu erfassen und das Schaltelement S öffnend anzusteuern, falls ein aktuell erfasster Umgebungslufttemperaturwert θ_a einen vorgebbaren Umgebungslufttemperaturgrenzwert θ_Ga überschreitet.

[0046] Im einfachsten Fall bildet die Steuereinheit 14 eine Serienschaltung der beiden Temperatursensoren 16, 17, wie in FIG 1 beschrieben, logisch nach. Es wird somit ausgelöst, wenn der erfasste Kanallufttemperaturwert θ_i den vorgebbaren Kanallufttemperaturgrenzwert θ_Gi überschreitet ODER wenn der erfasste Umgebungslufttemperaturwert θ_a den vorgebbaren Umgebungslufttemperaturgrenzwert θ_Ga überschreitet.

[0047] Alternativ kann die Steuereinheit 14 dazu eingerichtet sein, das Schaltelement S abhängig von einer Kombination vom erfassten Umgebungslufttemperaturwert θ_a und vom erfassten Kanallufttemperaturwert θ_i öffnend anzusteuern, wie z.B. dann, wenn die Summe der beiden Temperaturwerte θ_i, θ_a einen Summentemperaturgrenzwert überschreitet.

[0048] Im Beispiel der FIG 2 ist die Steuereinheit 14 zusätzlich dazu eingerichtet, vorzugsweise unabhängig vom Betrag der erfassten Temperaturwerte θ_i, θ_a, das Schaltelement S bei Überschreiten einer vorgebbaren Mindesttemperaturanstiegsrate θ'_Gi, θ'_Ga von 10°/min, insbesondere von 20°/min, des jeweiligen erfassten Temperaturwerts θ_i, θ_a anzusteuern, um die Stromversorgung des Stellantriebs 1 zu unterbrechen.

[0049] Weiter alternativ kann die Steuereinheit 14 dazu eingerichtet sein, das Schaltelement S öffnend anzusteuern, wenn der erfasste Kanallufttemperaturwert θ_i den vorgebbaren Kanallufttemperaturgrenzwert θ_Gi UND die vorgebbare Mindesttemperaturanstiegsrate θ'_Gi für die Kanallufttemperatur ϑ_i überschreitet ODER wenn der erfasste Umgebungslufttemperatur θ_a den vorgebbaren Umgebungslufttemperaturgrenzwert θ_Ga UND die vorgebbare Mindesttemperaturanstiegsrate θ'_Gi für die Umgebungslufttemperatur ϑ_a überschreitet, um die Stromversorgung des Stellantriebs 1 zu unterbrechen.

[0050] Mit "ODER" sind hier das Boolean-ODER bzw. das logisch ODER und mit "UND" das Boolean-UND bzw. das logische UND gemeint.

[0051] Die genannten Temperaturgrenzwerte θ_Gi, θ_Ga und Mindesttemperaturraten θ'_Gi, θ'_Ga können elektronisch im Mikrocontroller 14 z.B. als Variable vom Datentyp Float hinterlegt sein.

[0052] Weiter weist die erfindungsgemässe thermische Auslöseeinrichtung 10 einen manuell betätigbaren, mit der Steuereinheit 14 elektrisch verbundenen Schalter 15 auf. Dieser ist vorzugsweise ein Taster. Die Steuereinheit 14 ist zudem dazu eingerichtet, im ausgelösten Zustand der thermischen Auslöseeinrichtung 10, also bei geöffnetem Schaltelement S, und nach Betätigung des Schalters 15 dieses Schaltelement S im Sinne einer Rücksetzung der Auslöseeinrichtung 10 wieder schliessend zum Wiederherstellen der Stromversorgung des Stellantriebs 1 anzusteuern. Die Steuereinheit 14 kann zudem dazu eingerichtet sein, im entsprechenden nichtausgelösten Zustand der thermischen Auslöseeinrichtung 10 und nach Betätigung des Schalters 15 das Schaltelement S zum Unterbrechen der Stromversorgung des Stellantriebs 1 öffnend anzusteuern. Auf diese Weise ist ein Funktionstest der erfindungsgemässen thermischen Auslöseeinrichtung 14 möglich. Eine mit LED bezeichnete Leuchtdiode (LED) als optische Anzeigeeinheit kann entsprechend dauerleuchtend oder blinkend angesteuert werden, um den Betriebsstatus der Auslöseeinrichtung 10 anzuzeigen. Alternativ kann ein Sounder, ein Piepser oder ein Vibrierelement eingesetzt werden. Im vorliegenden Beispiel sind die optische Anzeigeeinheit LED und der Schalter 15 zu einer eigenen Funktionseinheit HMI zusammengefasst. Diese besonders einfach realisierte Mensch-Maschinen-Schnittstelle HMI kommuniziert intern mit dem Mikrocontroller 14. Die Erfassung des Schaltzustands des Schalters 15 sowie die elektrische Ansteuerung der optischen Anzeigeeinheit LED erfolgen in Hinblick auf den Mikrocontroller 14 somit indirekt.

[0053] FIG 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der thermischen Auslöseeinrichtung 10 mit einer Datenübertragungsmöglichkeit zum Stellantrieb 1 gemäss der Erfindung. Im Vergleich zur vorherigen FIG 2 weist die Auslöseeinrichtung 10 einen Modulator/Demodulator M/D auf, um Daten DAT, die in der Steuereinheit 10 gespeichert sind oder durch diese extern einlesbar sind, mittels Modulation durch den Modulator des Modulator/Demodulators M/D und über die Auslöseleitung 8 an den Stellantrieb 1 zu übertragen. Im Beispiel der FIG 3 werden die Daten DAT in der Rückleitung RL zum Elektromotor M aufmoduliert. Zur Demodulation weist der Stellantrieb 1 eine durch eine Diode und durch einen Kondensator symbolisierte Demodulationseinheit auf. Die empfangenen Daten DAT können durch die Steuerrichtung SE des Stellantriebs 1 zur Parametrierung des Stellantrieb 1 ausgewertet und gegebenenfalls über eine nicht weiter dargestellte Netzschnittstelle z.B. an ein übergeordnetes Steuergerät weitergeleitet werden. Dasselbe gilt auch für den umgekehrten Weg, d.h. vom übergeordneten Steuergerät oder von der Steuereinrichtung SE des Stellantriebs 1 zur Steuereinheit 14 der erfindungsgemässen thermischen Auslöseeinrichtung 10.

[0054] FIG 4 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine beispielhafte thermische Auslöseeinrichtung 10 gemäss der Erfindung quer zur Strömungsrichtung in einem Luftkanal 5. Wie die FIG 4 zeigt, weist die Auslöseeinrichtung 10 ein Gehäuse 12 auf, das einen Schaltungsträger 11 umschliesst (siehe auch FIG 5). Am Gehäuse 12 sind zwei Schnappelemente 18 eingeformt, so dass im gezeigten ordnungsgemäss eingeschobenen Zustand der thermischen Auslöseeinrichtung 10 das Gehäuse 12 mit einer geometrisch darauf abgestimmten schlitzförmigen Öffnung SL in einer Wandung des Luftkanals 5 mechanisch stabil verrasten kann. Auf dem gezeigten «unteren» Abschnitt 19-1 des Schaltungsträgers 11 ist ein erster Temperatursensor 16, insbesondere ein PT1000, appliziert. Dieser Schaltungsträgerabschnitt 19 ragt aus einer Öffnung OF im Gehäuse 12 heraus und wird somit direkt von der Kanalluft im Luftkanal 5 umströmt. Auf dem Schaltungsträger 11 sind ein Mikrocontroller 14, ein als Taster ausgeführter Schalter 15, ein als MOSFET realisiertes Schaltelement S, eine als Leuchtdiode LED realisierte optische Anzeigeeinheit sowie ein zweiter Temperatursensor 17 angeordnet. Letzterer kann auch im gezeigten Mikrocontroller 14 bereits integriert sein. Die zuletzt genannten Bauelemente S, 15, LED, 17 sind elektrisch mit dem Mikrocontroller 14 verbunden. Der Mikrocontroller 14 ist mit dem integrierten zweiten Temperatursensor 17 auf dem zweien «oberen» Schaltungsträger 19-2 angeordnet, der ausserhalb des Luftkanals 5 liegt.

[0055] Im linken Teil der FIG 4 ist beispielhaft eine Kabeltülle KT an das Gehäuse 12 angeformt. Durch diese Kabeltülle KT ist eine als Anschlusskabel ausgeführte Auslöseleitung 8 durch eine weitere Gehäuseöffnung KO oder Kabeltüllenöffnung hindurchgeführt. Deren elektrische Einzelleiter kontaktieren jeweils eine Kontaktierungsfläche 13 auf dem Schaltungsträger 11. Der MOSFET als Schaltelement S schliesst die beiden oberen Einzelleiter im Nichtauslösefall der Auslöseeinrichtung 10 kurz. Im Auslösefall wird der MOSFET durch den Mikrocontroller 14 sperrend angesteuert.

[0056] Mit B ist eine Gehäusebreite bezeichnet, jedoch ohne die gezeigte Kabeltülle KT. Die Gehäusebreite B liegt vorzugsweise im Bereich von 4 bis 8 cm.

[0057] FIG 5 zeigt eine Schnittdarstellung durch die thermische Auslöseeinrichtung 10 gemäss FIG 4 entlang der in FIG 4 eingetragenen Blickrichtung V. In dieser Darstellung ist die besonders kompakte Bauart der erfindungsgemässen thermischen Auslöseeinrichtung 10 erkennbar. Mit L ist dabei eine Gehäuselänge und mit T eine Gehäusetiefe bezeichnet. Die Gehäuselänge L liegt vorzugsweise im Bereich 8 bis 15 cm. Die Gehäusetiefe T liegt vorzugsweise im Bereich von 1.5 bis 4 cm. Eine mit SL bezeichnete Sensorlänge beschreibt die Länge des aus dem Gehäuse 12 herausgeführten Schaltungsträgerabschnitts 19 mit dem darauf applizierten ersten Temperatursensor 16. Die Sensorlänge SL liegt insbesondere im Bereich von 0.2 bis 5 cm, vorzugsweise im Bereich von 0.3 bis 1.5 cm.

[0058] Wie die FIG 5 weiter zeigt, leuchtet die Leuchtdiode LED durch ein transparentes Fenster im Gehäuse 12 hindurch. Der Taster 15 ist von der Aussenseite des Gehäuses 12 her manuell betätigbar. Das gesamte Gehäuse 12 schliesst vorzugsweise den Schaltungsträger 11 staub- und feuchtigkeitsdicht, insbesondere hermetisch dicht, ein.

Bezugszeichenliste

[0059] 

1

Stellantrieb, Aktor

2

Stromversorgungsanschluss, Spannungsversorgungsanschluss

3

elektrischer Anschluss, Buchse

4

Klappe, Brandschutzklappe

5

Luftkanal, Entrauchungskanal

6

erste thermische Sicherung

7

erste thermische Sicherung

8

Anschlussleitung, Leitungskabel

10

Thermische Auslöseeinrichtung

11

Schaltungsträger, Leiterplatte

12

Gehäuse

13

Kontaktierungsflächen

14

elektronische Steuereinheit, Mikrocontroller

15

Taster, Schaltelement

16

erster Temperatursensor, Thermistor, NTC

17

zweiter Temperatursensor, Thermistor, NTC

18

Schnapphaken, Rasthaken

19-1

erster Schaltungsträgerabschnitt

19-2

zweiter Schaltungsträgerabschnitt

B

Gehäusebreite

BP

Bezugspotential, Masse

DAT

Daten

D/M

Demodulator/Modulator

HMI

Mensch-Maschinen-Schnittstelle

KO

Gehäuseöffnung

KT

Kabeltülle

L

Gehäuselänge

LED

optische Anzeigeeinheit, LED

LS

Sensorlänge

M

Motor, Elektromotor

OF

Gehäuseöffnung

RL

Rückleitung, Rückleitung zum Elektromotor

S

Schaltelement, Relais, FET, MOSFET

SE

Steuereinrichtung

SL

Schlitz, Schlitzöffnung, Öffnung im Luftkanal

T

Gehäusetiefe

V_IN

Eingangsspannung

VS

Versorgungsspannung

θ_Ga

Umgebungslufttemperaturgrenzwert

θ_Gi

Kanallufttemperaturgrenzwert

θ'_Ga

erste Mindesttemperaturanstiegsrate

θ'_Gi

zweite Mindesttemperaturanstiegsrate

θ_a

Kanallufttemperaturwert

θ_i

Umgebungslufttemperaturwert

ϑ_a

Umgebungslufttemperatur

ϑ_i

Kanallufttemperatur

Ansprüche

1. Thermische Auslöseeinrichtung (10) zum Auslösen eines selbsttätigen Schliessens einer Brandschutzklappe (4) in einem Luftkanal (5), wobei die Brandschutzklappe (4) bei Überschreiten eines vorgebbaren Kanallufttemperaturgrenzwerts (θ_Gi) im Inneren des Luftkanals (5) mittels eines Stellantriebs (1) schliessbar ist, wobei die thermische Auslöseeinrichtung (10) zur Anbringung an dem Luftkanal (5) ausgebildet sowie zur Unterbrechung einer über die thermische Auslöseeinrichtung (10) durchgeschleiften Auslöseleitung (8) des Stellantriebs (1) eingerichtet ist, wobei die thermische Auslöseeinrichtung (10) eine elektronische Steuereinheit (14), einen an der Steuereinheit (14) angeschlossenen ersten Temperatursensor (16) zur fortlaufenden Erfassung eines Kanallufttemperaturwerts (θ_i) im Inneren des Luftkanals (5), einen an der Steuereinheit (14) angeschlossenen zweiten Temperatursensor (17) zur fortlaufenden Erfassung eines Umgebungslufttemperaturwerts (θ_a) ausserhalb des Luftkanals (5) sowie ein der Steuereinheit (14) nachgeschaltetes, elektrisch ansteuerbares Schaltelement (S) zur Unterbrechung der Stromversorgung des Stellantriebs (1) bei Überschreiten des Kanallufttemperaturgrenzwerts (θ_Gi) oder eines vorgebbaren Umgebungslufttemperaturgrenzwerts (θ_Ga) aufweist, wobei die thermische Auslöseeinrichtung (10) ein Gehäuse (12) sowie einen zumindest teilweise im Gehäuse (12) aufgenommenen Schaltungsträger (11) aufweist, wobei der erste Temperatursensor (16) auf einem ersten Schaltungsträgerabschnitt (19-1) und der zweite Temperatursensor (17) auf einem zweiten Schaltungsträgerabschnitt (19-2) angeordnet ist, und wobei bei ordnungsgemässer Anbringung der thermischen Auslöseeinrichtung (10) am Luftkanal (5) der erste Temperatursensor (16) im Inneren des Luftkanals (5) und der zweite Temperatursensor (17) ausserhalb des Luftkanals (5) angeordnet ist.

2. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (12) eine Sensoröffnung (OF) zum Herausführen des ersten Schaltungsträgerabschnitts (19-1) aus dem Gehäuse (12) aufweist.

3. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit (14) ein Mikrocontroller ist, wobei der Mikrocontroller (14) auf dem zweiten Schaltungsträgerabschnitt (19-2) angeordnet ist, wobei der zweite Temperatursensor (17) im Mikrocontroller (14) integriert ist und wobei der Mikrocontroller (14) programmiert ist, fortlaufend einen Umgebungslufttemperaturwert (θ_a) zu erfassen.

4. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Gehäuse (12) den Schaltungsträger (11) bis auf den nicht aus dem Gehäuse (12) herausgeführten ersten Schaltungsträgerabschnitt (19-1) im Wesentlichen flächig und mit einer maximalen Gehäusetiefe (T) von 4 cm, insbesondere von 2.5 cm, umgibt.

5. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei am Gehäuse (12) der thermischen Auslöseeinrichtung (10) zwei aussenliegende, sich gegenüberliegende Schnappelemente (18) angeordnet oder angeformt sind, wobei die Schnappelemente (18) derart ausgestaltet sind, dass diese mit dem Einschieben der thermischen Auslöseeinrichtung (10) in eine geometrisch darauf abgestimmte schlitzförmige Öffnung (SL) im Luftkanal (5) mit der schlitzförmigen Öffnung (SL) verrasten.

6. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (14) dazu eingerichtet ist, das Schaltelement (S) öffnend anzusteuern, falls eine Temperaturanstiegsrate des jeweiligen erfassten Temperaturwerts (θ_i, θ_a) eine zugehörige vorgebbare Mindesttemperaturanstiegsrate (θ'_Gi, θ'_Ga) von 10°/min, insbesondere von 20°/min, überschreitet.

7. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Mikrocontroller (14) ein Chipgehäuse aufweist und wobei das Chipgehäuse wärmleitend, insbesondere kontaktbehaftet wärmeleitend, mit dem Gehäuse (12) der thermischen Auslöseeinrichtung (10) verbunden ist.

8. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Auslöseeinrichtung (10) einen manuell betätigbaren, mit der Steuereinheit (14) elektrisch verbundenen Schalter (15), insbesondere einen Taster, aufweist,

- wobei die Steuereinheit (14) dazu eingerichtet ist, im ausgelösten Zustand der thermischen Auslöseeinrichtung (10) und nach Betätigung des Schalters (15) das Schaltelement (S) wieder schliessend zum Wiederherstellen der Stromversorgung des Stellantriebs (1) anzusteuern, oder

- wobei die Steuereinheit (14) dazu eingerichtet ist, im nichtausgelösten Zustand der thermischen Auslöseeinrichtung (10) und nach Betätigung des Schalters (15) das Schaltelement (S) zum vorzugsweise testweisen Unterbrechen der Stromversorgung des Stellantriebs (1) öffnend anzusteuern.

9. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Auslöseeinrichtung (10) ein optisches Anzeigeelement (LED), insbesondere eine LED, aufweist, wobei das optische Anzeigeelement (LED) zumindest mittelbar durch die Steuereinheit (14) ansteuerbar ist, und wobei die Steuereinheit (14) dazu eingerichtet ist, das optische Anzeigeelement (LED) im ausgelösten Zustand der thermischen Auslöseeinrichtung (10) dauerleuchtend oder blinkend anzusteuern oder dazu eingerichtet ist, das optische Anzeigeelement (LED) im nichtausgelösten Zustand der thermischen Auslöseeinrichtung (10) dauerleuchtend anzusteuern.

10. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die thermische Auslöseeinrichtung (10) einen elektrisch auf die Auslöseleitung (8) einwirkenden Modulator und/oder Demodulator (M/D) aufweist, welcher signaltechnisch mit der Steuereinheit (14) verbunden ist,

- wobei die Steuereinheit (14) dazu eingerichtet ist, einen aktuellen Kanallufttemperaturwert (θ_i) und/oder aktuellen Umgebungslufttemperaturwert (θ_a) und/oder gegebenenfalls den Schaltzustand des mit der Steuereinheit (14) verbundenen Schalters (15) als Daten (DAT) signal-/oder datentechnisch an den Modulator (M/D) zur Aufmodulierung dieser Daten (DAT) auf die Auslöseleitung (8) auszugeben, und/oder

- wobei die Steuereinheit (14) dazu eingerichtet ist,

- einen mittels des Modulators und/oder Demodulators (M/D) von der Auslöseleitung (8) erhaltene demodulierte Daten (DAT) zu empfangen, wobei die Daten (DAT) einen aktualisierten Kanallufttemperaturgrenzwert (θ_Gi), einen aktualisierten Umgebungslufttemperaturgrenzwert (θ_Ga), aktualisierte Mindesttemperaturanstiegsraten (θ'_i, θ'_a) und/oder gegebenenfalls einen mittels der Steuereinheit (14) an das optische Anzeigeelement (LED) auszugebenden Leuchtzustand umfassen, und

- den in der Steuereinheit (10) gespeicherten Kanallufttemperaturgrenzwert (θ_Gi), Umgebungslufttemperaturgrenzwert (θ_Ga) und/oder die Mindesttemperaturanstiegsraten (θ'_i, θ'_a) durch den aktualisierten Kanallufttemperaturgrenzwert (θ_Gi), durch den aktualisierten Umgebungslufttemperaturgrenzwert (θ_Ga) und/oder durch die aktualisierten Mindesttemperaturanstiegsraten (θ'_i, θ'_a) zu ersetzen.

11. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der jeweilige Temperatursensor (16, 17) einen Thermistor, insbesondere einen PT100 oder PT1000, umfasst.

12. Thermische Auslöseeinrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das elektrisch ansteuerbare Schaltelement (S) ein Transistor, insbesondere ein MOSFET, ein monostabiles Relais oder ein bistabiles Relais ist.

Claims

1. Thermal trip device (10) for triggering an automatic closing of a fire damper (4) in an air duct (5), wherein when a predeterminable duct air temperature limit value (θ_Gi) inside the air duct (5) is exceeded, the fire damper (4) can be closed by means of an actuator (1), wherein the thermal trip device (10) is embodied for attachment to the air duct (5) and is designed to interrupt a trip line (8) of the actuator (1), which trip line is connected through by way of the thermal trip device (10), wherein the thermal trip device (10) has an electronic control unit (14), a first temperature sensor (16) connected to the control unit (14) for continuously detecting a duct air temperature value (θ_i) inside the air duct (5), a second temperature sensor (17) connected to the control unit (14) for continuously detecting an ambient air temperature value (θ_a) outside the air duct (5) and an electrically actuatable switching element (S) downstream of the control unit (14) for interrupting the power supply to the actuator (1) when the duct air temperature limit value (θ_Gi) or a predeterminable ambient air temperature limit value (θ_Ga) is exceeded, wherein the thermal trip device (10) has a housing (12) and a circuit carrier (11) accommodated at least partially in the housing (12), wherein the first temperature sensor (16) is arranged on a first circuit carrier portion (19-1) and the second temperature sensor (17) is arranged on a second circuit carrier portion (19-2), and wherein when the thermal trip device (10) is correctly attached to the air duct (5), the first temperature sensor (16) is arranged inside the air duct (5) and the second temperature sensor (17) is arranged outside the air duct (5).

2. Thermal trip device (10) according to claim 1, wherein the housing (12) has a sensor opening (OF) for leading the first circuit carrier portion (19-1) out of the housing (12).

3. Thermal trip device (10) according to claim 1 or 2, wherein the control unit (14) is a microcontroller, wherein the microcontroller (14) is arranged on the second circuit carrier portion (19-2), wherein the second temperature sensor (17) is integrated in the microcontroller (14) and wherein the microcontroller (14) is programmed to detect an ambient air temperature value (θ_a) continuously.

4. Thermal trip device (10) according to one of the preceding claims, wherein the housing (12) surrounds the circuit carrier (11) essentially in a flush manner and with a maximum housing depth (T) of 4 cm, in particular of 2.5 cm, except for the first circuit carrier portion (19-1) which is not led out from the housing (12).

5. Thermal trip device (10) according to one of the preceding claims, wherein two exterior, opposing snap-fit elements (18) are arranged or moulded on the housing (12) of the thermal trip device (10), wherein the snap-fit elements (18) are embodied such that when the thermal trip device (10) is introduced into a slot-shaped opening (SL) in the air duct (5), which is matched geometrically thereto, said snap-fit elements lock into the air duct (5) with the slot-shaped opening (SL).

6. Thermal trip device (10) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (14) is designed to actuate the switching element (S) in an opening manner if a temperature increase rate of the respectively detected temperature value (θ_i, θ_a) exceeds an associated, predeterminable minimum temperature increase rate (θ'_Gi, θ'_Ga) of 10°/min, in particular of 20°/min.

7. Thermal trip device (10) according to one of claims 3 to 6, wherein the microcontroller (14) has a chip housing and wherein the chip housing is connected in a heat-conducting, in particular with contact in a heat-conducting manner with the housing (12) of the thermal trip device (10).

8. Thermal trip device (10) according to one of the preceding claims, wherein the trip device (10) has a manually actuatable switch (15), in particular button, which is connected electrically to the control unit (14),

- wherein when the thermal trip device (10) is in the triggered state and after the switch (15) has been activated, the control unit (14) is designed to actuate the switching element (S) again in a closing manner in order to re-establish the power supply to the actuator (1), or

- wherein when the thermal trip device (10) is in the non-triggered state and after the switch (15) has been activated, the control unit (14) is designed to actuate the switching element (S) in order to preferably temporarily interrupt the power supply to the actuator (1) in an opening manner.

9. Thermal trip device (10) according to one of the preceding claims, wherein the trip device (10) has an optical display element (LED), in particular an LED, wherein the optical display element (LED) can be actuated at least indirectly by the control unit (14), and wherein the control unit (14) is designed to actuate the optical display element (LED), in the triggered state of the thermal trip device (10), in a permanently lit or flashing manner, or is designed to actuate the optical display element (LED), in the non-triggered state of the thermal trip device (10), in a permanently lit manner.

10. Thermal trip device (10) according to one of the preceding claims, wherein the thermal trip device (10) has a modulator and/or demodulator (M/D) which acts electrically on the trip line (8) and is connected via signals to the control unit (14),

- wherein the control unit (14) is designed to output a current duct air temperature value (θ_i) and/or current ambient air temperature value (θ_a) and/or possibly the switching state of the switch (15) connected to the control unit (14) as data (DAT) via signals or data to the modulator (M/D) in order to modulate this data (DAT) upon the trip line (8), and/or

- wherein the control unit (14) is designed

- to receive demodulated data (DAT) obtained by means of the modulator and/or demodulator (M/D) from the trip line (8), wherein the data (DAT) comprises an updated duct air temperature limit value (θ_Gi), an updated ambient air temperature limit value (θ_Ga), updated minimum temperature increase rates (θ'_i, θ'_a) and/or possibly a lighting state to be output to the optical display element (LED) by means of the control unit (14), and

- to replace the duct air temperature limit value (θ_Gi) stored in the control unit (10), ambient air temperature limit value (θ_Ga) and/or the minimum temperature increase rates (θ'_i, θ'_a) by means of the updated duct air temperature limit value (θ_Gi), by means of the updated ambient air temperature limit value (θ_Ga) and/or by means of the updated minimum temperature increase rates (θ'_i, θ'_a).

11. Thermal trip device (10) according to one of the preceding claims, wherein the respective temperature sensor (16, 17) comprises a thermistor, in particular a PT100 or PT1000.

12. Thermal trip device (10) according to one of the preceding claims, wherein the electrically actuatable switching element (S) is a transistor, in particular a MOSFET, a monostable relay or a bistable relay.

Revendications

1. Dispositif de déclenchement thermique (10) destiné au déclenchement d'une fermeture automatique d'un clapet de protection contre l'incendie (4) dans un canal pour l'air (5) ; dans lequel le clapet de protection contre l'incendie (4), dans le cas d'un dépassement vers le haut d'une valeur limite de la température de l'air du canal (θ_Gi), qui peut être définie au préalable, à l'intérieur du canal pour l'air (5) peut être fermé au moyen d'un mécanisme de commande (1) ; dans lequel le dispositif de déclenchement thermique (10) est réalisé à des fins de fixation au canal pour l'air (5) et est conçu à des fins de coupure d'une ligne de déclenchement (8) du mécanisme de commande (1), raccordée en boucle par l'intermédiaire du dispositif de déclenchement thermique (10) ; dans lequel le dispositif de déclenchement thermique (10) présente une unité de commande électronique (14), un premier capteur de la température (16) qui est raccordé à l'unité de commande (14), destiné à l'enregistrement en continu d'une valeur de la température de l'air du canal (θ_i), à l'intérieur du canal pour l'air (5), un deuxième capteur de la température (17) qui est raccordé à l'unité de commande (14), destiné à l'enregistrement en continu d'une valeur de la température de l'air ambiant (θ_a), à l'extérieur du canal pour l'air (5), ainsi qu'un élément de commutation (S) qui peut être commandé par voie électrique, monté à la suite de l'unité de commande (14), destiné à l'interruption de l'alimentation en courant du mécanisme de commande (1) dans le cas d'un dépassement vers le haut de la valeur limite de la température de l'air du canal (θ_Gi) ou d'une valeur limite de la température de l'air ambiant (θ_Ga), qui peut être définie au préalable ; dans lequel le dispositif de déclenchement thermique (10) présente un boîtier (12) ainsi qu'un support de circuit (11) qui vient se loger au moins en partie dans le boîtier (12) ; dans lequel le premier capteur de la température (16) est disposé sur un premier tronçon (19-1) du support de circuit et le deuxième capteur de la température (17) est disposé sur un deuxième tronçon (19-2) du support de circuit ; et dans lequel, dans le cas d'un agencement du dispositif de déclenchement thermique (10) de la manière qui convient contre le canal pour l'air (5), le premier capteur de la température (16) est disposé à l'intérieur du canal pour l'air (5) et le deuxième capteur de la température (17) est disposé à l'extérieur du canal pour l'air (5) .

2. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon la revendication 1, dans lequel le boîtier (12) présente une ouverture (OF) prévue pour un capteur, qui est destinée au guidage du premier tronçon (19-1) du support de circuit vers l'extérieur hors du boîtier (12).

3. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'unité de commande (14) représente un microprocesseur ; dans lequel le microprocesseur (14) est disposé sur le deuxième tronçon (19-2) du support de circuit ; dans lequel le deuxième capteur de la température (17) est intégré dans le microprocesseur (14) ; et dans lequel le microprocesseur (14) est programmé pour enregistrer en continu une valeur de la température de l'air ambiant (θ_a).

4. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier (12) entoure le support de circuit (11), à l'exception du premier tronçon (19-1) du support de circuit qui n'est pas guidé vers l'extérieur hors du boîtier (12), essentiellement sur toute sa surface et avec une profondeur de boîtier maximale (T) de 4 cm, en particulier de 2,5 cm.

5. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, contre le boîtier (12) du dispositif de déclenchement thermique (10) sont disposés ou sont surmoulés deux éléments d'encliquetage opposés (18) montés à l'extérieur ; dans lequel les éléments d'encliquetage (18) sont réalisés d'une manière telle qu'ils mettent en œuvre, au cours de l'insertion du dispositif de déclenchement thermique (10) dans une ouverture en forme de fente (SL) pratiquée dans le canal pour l'air (5), dont la géométrie est adaptée à cet effet, un verrouillage réciproque avec l'ouverture en forme de fente (SL).

6. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'unité de commande (14) est conçue de manière à entraîner l'ouverture de l'élément de commutation (S) dans le cas où une vitesse d'élévation de la température, en ce qui concerne la valeur de la température respective qui a été enregistrée (θ_i, θ_a), dépasse vers le haut une vitesse minimale d'élévation de température correspondante qui peut être définie au préalable (θ'_Gi, θ'_Ga) s'élevant à 10°/min, en particulier à 20°/min.

7. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel le microprocesseur (14) présente un boîtier de puce ; et dans lequel le boîtier de puce est relié, de manière thermoconductrice, en particulier de manière thermoconductrice avec des contacts, au boîtier (12) du dispositif de déclenchement thermique (10).

8. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déclenchement (10) présente un commutateur (15), en particulier un palpeur, apte à être mis en action manuellement, qui est relié par voie électrique à l'unité de commande (14)

- dans lequel l'unité de commande (14) est conçue pour, à l'état déclenché du dispositif de déclenchement thermique (10) et après la mise en action du commutateur (15), commander à nouveau la fermeture de l'élément de commutation (S) à des fins de rétablissement de l'alimentation en courant du mécanisme de commande (1) ; ou

- dans lequel l'unité de commande (14) est conçue pour, à l'état non déclenché du dispositif de déclenchement thermique (10) et après la mise en action du commutateur (15), commander l'ouverture de l'élément de commutation (S) à des fins d'interruption, de préférence à titre de test, de l'alimentation en courant du mécanisme de commande (1).

9. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déclenchement (10) présente un élément d'affichage optique (LED), en particulier une LED ; dans lequel l'élément d'affichage optique (LED) peut être entraîné au moins d'une manière indirecte par l'unité de commande (14) ; et dans lequel l'unité de commande (14) est conçue de manière à entraîner, sous la forme d'un éclairage en continu ou d'un clignotement, l'élément d'affichage optique (LED) à l'état déclenché du dispositif de déclenchement thermique (10), ou est conçue de manière à entraîner, sous la forme d'un éclairage en continu, l'élément d'affichage optique (LED) à l'état non déclenché du dispositif de déclenchement thermique (10).

10. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déclenchement thermique (10) présente un modulateur et/ou un démodulateur (M/D) qui influe par voie électrique sur la ligne de déclenchement (8), qui est relié à l'unité de commande (14) par le biais d'une technique de transmission de signaux,

- dans lequel l'unité de commande (14) est conçue pour fournir une valeur en vigueur de la température de l'air du canal (θ_i) et/ou une valeur en vigueur de la température de l'air ambiant (θ_a) et/ou le cas échéant l'état de commutation du commutateur (15) qui est relié à l'unité de commande (14), sous la forme de données (DAT), par l'intermédiaire d'une technique de transmission de signaux et/ou de données, au modulateur (M/D) à des fins de modulation de ces données (DAT) sur la ligne de déclenchement (8), et/ou

- dans lequel l'unité de commande (14) est conçue pour

- recevoir une donnée démodulée (DAT) obtenue au moyen du modulateur et/ou du démodulateur (M/D) à partir de la ligne de déclenchement (8) ; dans lequel les données (DAT) comprennent une valeur limite actualisée de la température de l'air du canal (θ_Gi), une valeur limite actualisée de la température de l'air ambiant (θ_Ga), des vitesses minimales actualisées de l'élévation de la température (θ'_i, θ'_a) ;
et/ou, le cas échéant, un état d'éclairage qui doit être fourni, au moyen de l'unité de commande (14), à l'élément d'affichage optique (LED) ; et

- remplacer la valeur limite de la température de l'air du canal (θ_Gi), la valeur limite de la température de l'air ambiant (θ_Ga) et/ou les vitesses minimales de l'élévation de la température (θ'_i, θ'_a) par la valeur limite actualisée de la température de l'air du canal (θ_Gi), par la valeur limite actualisée de la température de l'air ambiant (θ_Ga) et/ou par les vitesses minimales actualisées de l'élévation de la température (θ'_i, θ'_a).

11. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le capteur respectif de la température (16, 17) comprend un thermistor, en particulier un PT100 ou un PT1000.

12. Dispositif de déclenchement thermique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de commutation (S) qui peut être entraîné par voie électrique représente un transistor, en particulier un MOSFET, un relais monostable ou un relais bistable.

Zeichnung