CH682885A5

CH682885A5 - Apparatus for an object-related fire protection of electrical and / or electronic systems and use of the device.

Info

Publication number: CH682885A5
Application number: CH178090A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Wegmueller; Manfred Hagmann
Original assignee: Incom Brandschutz Ag
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1993-12-15
Also published as: EP0459944A1

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen objektgebundenen Brandschutz von, wenigstens partiell durch ein Gehäuse abgeschlossenen, elektrischen und/oder elektronischen Anlagen. Sie bezieht sich ebenfalls auf eine bevorzugte Verwendung der Vorrichtung. The invention relates to a device for object-related fire protection of electrical and / or electronic systems which are at least partially enclosed by a housing. It also relates to a preferred use of the device.

Beim Brandschutz von elektrischen und/oder elektronischen Anlagen, wie z.B. Computern, ist es üblich, Feuermelder an der Decke des EDV-Raumes zu installieren und Behälter mit Feuerlöschmittel im Raum selbst oder in einem Nebenraum unterzubringen. Nachteil solcher Installationen ist, dass der Feuermelder erst aktiviert wird, nachdem sich Rauch oder Gase aus der brennenden Anlage bis zur Raumdecke ausgebreitet haben. Danach wird der ganze Raum oder mindestens alle Geräte, die sich im Raum befinden, mit Löschmittel, meist haloge-nierten Kohlenwasserstoffen, geflutet. Dies hat den grossen Nachteil, dass das Löschmittel erst an den Brandherd qelangt, wenn dieser bereits grossen Schaden angerichtet hat und sich eventuell sogar über das Gerät hinaus ausgebreitet hat. Im weiteren kann im Regelfall, durch den brandbedingten Druckanstieg der im Gehäuse eingeschlossenen Luft, nur eine ungenügende Löschmitteimenge zum Brand gelangen bzw. diesen Gegendruck überwinden. Fire protection of electrical and / or electronic systems, e.g. Computers, it is common to install fire alarms on the ceiling of the computer room and to place containers with fire extinguishing agents in the room itself or in an adjoining room. The disadvantage of such installations is that the fire alarm is only activated after smoke or gases have spread from the burning system to the ceiling. Then the entire room or at least all the devices in the room are flooded with extinguishing agent, usually halogenated hydrocarbons. This has the major disadvantage that the extinguishing agent only reaches the source of the fire when it has already caused great damage and may even have spread beyond the device. Furthermore, due to the fire-related rise in pressure of the air enclosed in the housing, only an insufficient amount of extinguishing agent can catch fire or overcome this back pressure.

Zudem sind die halogenierten Kohlenwasserstoffe in hohem Masse umweltschädlich und teuer. Es sind Bestrebungen im Gange, diese weltweit zu verbieten. In addition, the halogenated hydrocarbons are extremely harmful to the environment and expensive. Efforts are underway to ban them worldwide.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche gezielt nur auf die vom Brand betroffene Anlage einwirken und somit die Brand- und Löschfolgeschäden auf ein Minimum beschränken. The object of the invention is to provide a device which acts specifically only on the system affected by the fire and thus limits the damage caused by fire and extinguishing to a minimum.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass wenigstens ein Brand-Detektor im Warmiuftstrom der zu schützenden Anlage vorgesehen ist, und dass wenigstens eine Austrittsöffnung eines Behälters für ein Löschmittel innerhalb des Gehäuses der zu schützenden Anlage angeordnet ist. The aforementioned object is achieved according to the invention in that at least one fire detector is provided in the hot air flow of the system to be protected, and in that at least one outlet opening of a container for an extinguishing agent is arranged within the housing of the system to be protected.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird mit hoher Sicherheit eine Früherkennung und Lokalisierung von Bränden sowie eine selektive Löschung erreicht, wobei ein unnötiger Schaden an elektrischen und elektronischen Bauteilen vermieden wird. With the help of this device, early detection and localization of fires as well as selective extinguishing are achieved with a high degree of certainty, avoiding unnecessary damage to electrical and electronic components.

Besonders vorteilhaft ist der gemäss Anspruch 2 aufgebaute Brand-Detektor, der sich im Warmluftstrom der Anlage befindet. Damit werden bereits die Zersetzungsprodukte, welche bei erhöhter Temperatur aus den Kunststoffkabeln der Anlage entweichen, nachgewiesen und entsprechend darauf reagiert. The fire detector constructed according to claim 2, which is located in the warm air flow of the system, is particularly advantageous. The decomposition products that escape from the plastic cables of the system at elevated temperatures are thus already detected and reacted accordingly.

Besonders bewährt haben sich an sich handelsübliche Rauchsensoren, welche auf dem lonisations-prinzip basieren und mit zwei Ionisationskammern ausgerüstet sind, Anspruch 3. Dabei ist eine Kammer als versiegelte Referenzkammer ausgebildet, während die zweite Kammer von der Abluft der zu schützenden Anlage durchströmt ist. Die Volumen beider Kammern sind vorteilhafterweise mit einer radioaktiven Quelle, z.B. Americium-241, ionisiert. Commercially available smoke sensors, which are based on the ionization principle and are equipped with two ionization chambers, have proven particularly useful. One chamber is designed as a sealed reference chamber, while the exhaust air from the system to be protected flows through the second chamber. The volumes of both chambers are advantageously with a radioactive source, e.g. Americium-241, ionized.

Es ist zweckmässig, ein Löschmittel einzusetzen, das den Sauerstoff am Brandherd verdrängt und nicht mit der Luft reagiert, vgl. Anspruch 4. It is advisable to use an extinguishing agent that displaces the oxygen at the source of the fire and does not react with the air, cf. Claim 4.

Für solche Aufgaben ist, gemäss Anspruch 5, Kohlendioxid bestens geeignet und zudem sehr wirtschaftlich. According to claim 5, carbon dioxide is ideally suited for such tasks and is also very economical.

Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Löschmittelbehälter mit einem Schnellöffnungsventil, gemäss Anspruch 6, ausgerüstet. According to a further advantageous embodiment of the invention, the extinguishing agent container is equipped with a quick-opening valve.

Der Löschmittelbehälter ist durch eine Anstech-Membrane, Anspruch 7, völlig dicht abgeschlossen und lässt sich dementsprechend rasch entleeren. The extinguishing agent container is completely sealed by a piercing membrane, claim 7, and can accordingly be emptied quickly.

Besonders bewährt hat sich hierfür das pyrotechnisch initiierte Schnellöffnungsventil nach Anspruch 8. The pyrotechnically initiated quick opening valve according to claim 8 has proven particularly useful for this.

Bevorzugt ist eine Anordnung des Löschmittelbehälters gemäss Anspruch 9. Da die Flutung mit dem Löschmittel sehr gezielt erfolgt, können die Behälter klein ausgeführt werden. Es genügen solche mit zirka 500 g Löschmittelinhalt, was ein wirtschaftliches Nachrüsten bestehender Anlagen erlaubt. An arrangement of the extinguishing agent container according to claim 9 is preferred. Since the flooding with the extinguishing agent takes place in a very targeted manner, the containers can be made small. Those with around 500 g of extinguishing agent content are sufficient, which allows existing systems to be retrofitted economically.

Der Einsatz der erfindungsgemässen Vorrichtung ist prädestiniert für den Brandschutz von EDV-Anlagen und EDV-Peripheriegeräten, Anspruch 10. The use of the device according to the invention is predestined for fire protection of EDP systems and EDP peripheral devices.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der Vorrichtung entsprechend Anspruch 11. The use of the device according to claim 11 is particularly advantageous.

In der Zeichnung sind erfindungsgemässe Ausführungen vereinfacht und beispielsweise veranschaulicht. In the drawing, embodiments according to the invention are simplified and illustrated, for example.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine EDV-Anlage beim Auftreten eines Brandes und bei dessen Löschung und Fig. 1 shows a computer system when a fire occurs and when it is extinguished and

Fig. 2 eine schematische Ausgestaltung der objektgebundenen Brandlösch-Vorrichtung mit integriertem Löschmittelbehälter und mit einem Schnellöffnungsventil. Fig. 2 is a schematic embodiment of the object-related fire extinguishing device with integrated extinguishing agent container and with a quick opening valve.

In beiden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. In both figures, the same parts are provided with the same reference numbers.

In Fig. 1 ist mit 1 eine EDV-Anlage bezeichnet; mit V ihr Gehäuse. Das Gehäuse V weist seitliche Lufteintritte 2, 2' sowie an seiner Oberseite schlitzartige Entlüftungen 3 auf. Eine Absaughaube 4 bedeckt teilweise die Entlüftungen 3 und führt über einen Verbindungsschlauch 5 die warme Abluft aus der Anlage in den Brand-Detektor 6. Zwei Löschmittelbehälter 7 sind im Innern des oberen Teils des Gehäuses V befestigt. Sie weisen je ein Schnellöffnungsventil 8 und Austrittsöffnungen 9 auf. In Fig. 1, 1 denotes a computer system; with V their housing. The housing V has lateral air inlets 2, 2 'and slot-like vents 3 on its upper side. A suction hood 4 partially covers the vents 3 and leads the warm exhaust air from the system into the fire detector 6 via a connecting hose 5. Two extinguishing agent containers 7 are fastened inside the upper part of the housing V. They each have a quick opening valve 8 and outlet openings 9.

Der zeitliche Verlauf eines Brandes ist charakteristisch in Fig. 1 dargestellt. Im Zeitpunkt 0 entstand der Brandherd 10, eine Sekunde danach, im Zeitpunkt A, hat der Brand-Detektor 6 bereits die Schnellöffnungsventile 8 initiiert, so dass über die Löschdüsen 9 CO2 ausströmt. - Die C02-Partikel füllen den Raum oberhalb der gestrichelt gezeichneten Linie und verdrängen über die seitlichen Entlüftungen 2, 2', beispielsweise in Zeitpunkt B dargestellt, den Luftsauerstoff, mit O2 bezeichnet, aus dem Gehäuse 1'. The course of a fire over time is characteristically shown in FIG. 1. At the time 0, the source of the fire 10 occurred, a second later, at the time A, the fire detector 6 had already initiated the quick-opening valves 8, so that 9 CO2 flows out through the extinguishing nozzles. - The C02 particles fill the space above the dashed line and displace the atmospheric oxygen, designated O2, from the housing 1 'via the side vents 2, 2', for example shown in time B.

Im Zeitpunkt C, d.h. nach 5 Sekunden, ist das ganze Gehäuse geflutet; der Brand ist gelöscht, At time C, i.e. after 5 seconds, the whole case is flooded; the fire is out,

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das CO2 verbleibt bei einem abgeschalteten Kühlventilator während längerer Zeit im Gehäuse. Die Sauerstoffkonzentration ist dabei während mindestens 10 Sekunden unter 15 Vol.-% geblieben. the CO2 remains in the housing for a long time when the cooling fan is switched off. The oxygen concentration remained below 15% by volume for at least 10 seconds.

Aus Fig. 2 ist die beispielsweise elektrische und mechanische Ausbildung einer Löschvorrichtung in einem Computer 1 ersichtlich. Ein Ventilator 11, der übliche Kühlluftventilator, befördert über einen Verbindungsschlauch 5 die Abluft des Computers 1 ins Innere des Brand-Detektors 6 und beaufschlagt einen Rauchsensor 14 mit seinen Ionisationskammern 12 und 13. Das Elektrodenpotential û ist über Verstärker 15, 16 einem Spannungs/Stromwandler 17 zugeführt; dessen Messstrom I ist zum Eingang eines Rauchanalysiergerätes 18 mit seinem Kompara-tor 19 geleitet. Das Rauchanalysiergerät 18 gibt ein Steuersignal S1 auf das Relais 21 eines Schaltschützen 20 ab und beaufschlagt gleichzeitig mit seinem weiteren Steuersignal S2 den elektrischen Eingang des Schnellöffnungsventils 8. Die Stromversorgung P ist autonom ausgestaltet, d.h. netzunabhängig. 2 shows the electrical and mechanical design of an extinguishing device in a computer 1, for example. A fan 11, the usual cooling air fan, conveys the exhaust air of the computer 1 into the interior of the fire detector 6 via a connecting hose 5 and applies a smoke sensor 14 with its ionization chambers 12 and 13. The electrode potential û is a voltage / current converter via amplifiers 15, 16 17 fed; whose measuring current I is directed to the input of a smoke analyzer 18 with its comparator 19. The smoke analyzer 18 outputs a control signal S1 to the relay 21 of a contactor 20 and simultaneously applies its further control signal S2 to the electrical input of the quick-opening valve 8. The power supply P is designed autonomously, i.e. independent of the network.

In den beiden Ionisationskammern 12 und 13 befinden sich radioaktive Strahlungsquellen R, welche die dort vorhandenen Gase ionisieren. Treten fremde Ionen, beispielsweise Zersetzungs- und/oder Oxidationsprodukte, zwischen die Elektroden 13a, 13b, stellt sich ein gegenüber dem Referenzelektrodenpaar 12a, 12b geändertes Elektrodenpotential û ein, welches die Signalkette aktiviert. Das Steuersignal S1 unterbricht die Stromversorgung des Computers 1 und stellt damit gleichzeitig dessen aktive Lüftung ein. Das Steuersignal S2, geführt über eine in einer Vergussmasse 27 eingebettete Leitung, zündet über einen elektrischen Glühzünder 26 eine Treibladung 25, deren Gase einen Kolben 24 beschleunigen und den anliegenden Schlagbolzen 23 mit der Spitze 23' in eine Anstech-Membrane 22 eines Löschmittelbehälters 7 schlagen. Die im Löschmittelbehälter 7 enthaltene CCVGasladung von 65 bar strömt daher schlagartig durch die Schraubkupplung 28 hindurch in die als volumenerweiternde Löschdüse ausgebildete Austrittsöffnung 9 und füllt den Raum im Gehäuse V, ohne zu vereisen. There are radioactive radiation sources R in the two ionization chambers 12 and 13, which ionize the gases present there. If foreign ions, for example decomposition and / or oxidation products, come between the electrodes 13a, 13b, an electrode potential û is set which is different from the reference electrode pair 12a, 12b and which activates the signal chain. The control signal S1 interrupts the power supply of the computer 1 and thus simultaneously sets its active ventilation. The control signal S2, conducted via a line embedded in a casting compound 27, ignites a propellant charge 25 via an electric glow igniter 26, the gases of which accelerate a piston 24 and strike the adjacent firing pin 23 with the tip 23 'into a piercing membrane 22 of an extinguishing agent container 7 . The CCV gas charge of 65 bar contained in the extinguishing agent container 7 therefore suddenly flows through the screw coupling 28 into the outlet opening 9 designed as a volume-expanding extinguishing nozzle and fills the space in the housing V without icing.

Bevorzugt ist Kohlendioxid als Löschmittel, da es handelsüblich in verschweissten Einwegflaschen erhältlich ist. Es können jedoch auch andere Löschmittel eingesetzt werden, wie Stickstoff oder Schwe-felhexafluorid etc. Carbon dioxide is preferred as an extinguishing agent, since it is commercially available in sealed single-use bottles. However, other extinguishing agents can also be used, such as nitrogen or sulfur hexafluoride etc.

Je nach Ausgestaltung der zu schützenden Anlage genügt die Ableitung der Warmluft über den Staudruck durch geeignete Umlenkmittel in die Ionisationskammer bzw. Messkammer. Reicht dieser Druck nicht aus, so können selbstverständlich Hilfsventilatoren eingesetzt werden, die eine nur geringe Luftleistung erfordern. Depending on the design of the system to be protected, it is sufficient to dissipate the warm air via the dynamic pressure by means of suitable deflection means into the ionization chamber or measuring chamber. If this pressure is not sufficient, auxiliary fans can of course be used which require only a low air output.

Als Brand-Detektor hat sich das als «Westing-house Fire Detection System» zur Überwachung von Kabelkanälen und Computerräumen bewährte «HRD SYSTEM» (Westinghouse Electrotechniek en Instrumentatie B.V., NL-2723 RC Zoetermeer) als besonders geeignet erwiesen. As a fire detector, the "HRD SYSTEM" (Westinghouse Electrotechniek en Instrumentatie B.V., NL-2723 RC Zoetermeer), which has proven itself as a "Westing-house fire detection system" for monitoring cable ducts and computer rooms, has proven to be particularly suitable.

Der Erfindungsgegenstand lässt sich aufgrund seiner geringen Abmessungen in nahezu sämtliche EDV-Geräte integrieren. The subject of the invention can be integrated into almost all EDP devices due to its small dimensions.

Claims

1. Device for object-related fire protection of, at least partially enclosed by a housing, electrical and / or electronic systems, characterized in that at least one fire detector (6) is provided in the hot air stream of the system (1) to be protected, and that at least an outlet opening (9) of a container (7) for an extinguishing agent is arranged inside the housing (1 ') of the system (1) to be protected.

2. Device according to claim 1, characterized in that the fire detector (6) consists of a smoke sensor (14) and a smoke analyzer (18) and these are arranged in the hot air flow.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the smoke sensor (14) is a detector based on the ionization principle and has two ionization chambers (12, 13).

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the extinguishing agent provided in the container (7) has a higher density than the air-oxygen and is chemically inert to oxygen and nitrogen.

5. The device according to claim 4, characterized in that the extinguishing agent is carbon dioxide.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that an outlet opening (9) of the container (7) has a quick opening valve (8).

7. The device according to claim 6, characterized in that the outlet opening (9) of the container (7) has a piercing membrane (22).

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the quick opening valve (8) is a pyrotechnically initiated valve.

9. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one container (7) is provided within the housing (1 ') and that at least one of its outlet openings (9) is arranged above components of increased fire risk and / or fire capacity .

10. Use of the device according to one of claims 1 to 9 for object-related fire protection, for early detection and extinguishing a fire; in EDP systems and / or in EDP peripherals.

11. Use according to claim 10, wherein in a first step in the fire detector the decomposition, oxidation and / or combustion products are detected, in a second step following the first step a control signal is generated in the fire detector, which the rapid opening valve of the container opens and the extinguishing agent flows out of the outlet opening of the container, spreads in the housing and displaces the oxygen from the electrical and / or electronic system and stops the decomposition, oxidation and / or the fire.

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