CH716704B1 - Automatisches Kühl-und Feuerlöschsystem. - Google Patents

Abstract

Automatisches Kühl- und Löschsystem, ausgebildet zur Anordnung in einer zu schützenden Ausrüstung, bestehend aus einem polymeren Träger (1), der ein dreidimensionaler Körper ist, wobei der Träger (1) ein unter Druck stehendes, eingeschlossenes. Löschmittel (2) enthält, und wobei der Träger (1) so eingestellt ist, dass er spontan eine Öffnung, beispielsweise eine eine Düse bildet, die die Freisetzung des Löschmittels (2) ermöglicht, wobei das Löschmittel (2) als Kühlmedium mit Feuerlöscheffekten ausgebildet ist; wobei das automatische Kühl- und Löschsystem zusätzlich mit einem oder mit mehreren Sensor(en) (4a) zum Überwachen und Auswerten des thermodynamischen Zustands des Löschmittels (2) innerhalb des Trägers (1) oder auf seiner Oberfläche ausgestattet ist.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft ein System, das unerwünschte thermische Effekte in technischer oder technologischer Ausrüstung, im Folgenden als die zu schützende Ausrüstung bezeichnet, überwacht und unterdrückt, wobei das System ausgerichtet ist, mögliche Brände in der zu schützenden Ausrüstung zu unterdrücken.

Hintergrund der Erfindung

[0002] Unerwünschte thermische Effekte können in vielen Einheiten von zu schützenden Ausrüstungen auftreten. Die negative Auswirkung solcher Effekte kann zu einem fortschreitenden Verlust an Funktionalität oder zur Zerstörung der betreffenden Ausrüstung fuhren, und in Extremfällen kann ein Brand ausbrechen. Eine Vielzahl von Prozessen, wie unerwünschte chemische Reaktionen, elektrische Kurzschlüsse, Systemüberhitzung, Lichtbogenentwicklung, Selbstzündung von Serviceflüssigkeiten usw. können hinter den oben erwähnten Folgen stehen.

[0003] Der Stand der Technik bietet zum Einen eine Vielzahl von Lösungen, die die geschützte Ausrüstung in Abhängigkeit von ihrer Temperatur durch Belüftungssysteme abkühlen (d. h. zur Vorbeugung) und andererseits Lösungen, die ausschließlich zur Unterdrückung eines bereits ausgebrochenen Feuers ausgelegt sind (d. h. zur Unterdrückung).

[0004] Zu den bekannten Lösungen gehören Brandbekämpfungsartikel, die zur Kategorie von Selbstiöschsystemen gehören, die einen Brandschutz von Räumen, insbesondere von Antriebseinheiten von Kraftfahrzeugen, elektrischen Steuerkonsolen, Küchengeräten usw. bieten.

[0005] Bei den bekannten Selbstlöschsystemen unterschiedlicher Ausgestaltung ist unter Druck stehendes Löschmittel in einem geschlossenen Gefäß, Schlauch etc. eingeschlossen. Durch ein Feuer oder durch erhöhte Temperatur versagt die Dichtigkeit eines solchen Gefäßes, Schlauches etc., so dass Löschmittel freigesetzt wird, um den Brand zu löschen. Alternativ wird durch ein integriertes Düsensystem Löschmittel auf den Risikobereich der zu schützenden Ausrüstung verteilt.

[0006] Die Patentveröffentlichung US 5040610 offenbart eine Lösung, die ein Gefäß aus polymerem Material mit einer verschließbaren Öffnung zum Einspritzen von Löschmittel und ein Ventil zur Gefäßdruckbeaufschlagung umfasst. Wird das Gefäß der Einwirkung von Flamme oder erhöhter Temperatur ausgesetzt, so versagt seine Integrität an einer vorgegebenen Stelle und das freigesetzte Medium unterdrückt das Feuer. Das Brandschutzelement ist dabei mit einem Deckel ausgestattet, der eine Vielzahl von Formen aufweisen kann und in Räumen von Gebäuden eingesetzt werden kann.

[0007] Unter anderen bekannten Lösungen gibt es eine mit einem geschlossenen Schlauch, der zumindest teilweise flexibel und aus Polyamid hergestellt ist, wobei beide Enden des Schlauchs durch feststehende aufgepresste Verschlüsse verschlossen sind. Der Schlauch ist mit unter Druck stehendem Löschmittel gefüllt. Der Schlauch kann mit einem mechanischen Druckmessstreifen aus Löschmittel versehen werden, um eine visuelle Kontrolle seiner Anwesenheit bereitzustellen. Durch einen Brand, wenn die Temperatur um den Schlauch 120°C überschreitet, versagt die Dichtigkeit des Schlauches, wodurch das Löschmittel freigesetzt und das Feuer unterdrückt wird. Das verwendete Löschmittel hat keine Nebenwirkungen auf den Löschbereich oder lebende Organismen.

[0008] Die bekannten Selbstlöschsysteme haben jedoch bestimmte Nachteile und Einschränkungen hinsichtlich ihrer Verwendung zum Brandschutz.

[0009] Bei selbstlöschenden Elementen in Form eines Schlauches mit feststehenden aufgepressten Verschlüssen kann die Dichtigkeit des Schlauches nicht gewährleistet werden, da der Schlauch während des Verschluss-Aufpressens verformt werden kann, was in einer potentiell unkontrollierbaren Freisetzung von Löschmittel resultiert. Darüber hinaus werden diese Elemente erst dann aktiviert, wenn die Temperatur des Gerätes an der Stelle, an der das Element zum Feuerlöschen angeordnet ist, 120° C übersteigt, nachdem das Feuer eventuell bereits umfangreiche Schäden verursacht und sich unkontrolliert ausgebreitet hat.

[0010] Eine andere bei den bekannten selbstlöschenden Elementen in Form eines Schlauches vorhandene Einschränkung liegt in deren Mindestlänge von 400 mm, wobei ein Element einer solchen Länge nicht geeignet ist, insbesondere kleine Räume innerhalb von elektrischen Steuertafeln bzw. -konsolen und technologischen Geräten zu schützen. Zusätzlich überschreitet der Wert des Durchmesser eines solchen Elements, der 18 mm beträgt, den Wert relevanter räumlicher Abmessungen für die zu schützenden Geräte.

[0011] Die Zusammensetzung des in den bekannten schlauchförmigen Elementen verwendeten Löschmittels ist zur Brandunterdrückung in geschlossenen oder halb geschlossenen Räumen bestimmt, und im Falle der Auslösung durch Wärme über 120° C oder durch Feuer wird das Löschmittel über eine Düse, die durch ein thermodynamisches Zusammenwirken des Schlauches und des Löschmittels gebildet wird, aus dem Schlauch freigesetzt. Im Zuge dieses Prozesses ändern sich die thermischen Eigenschaften des Schlauchs und der Löschmitteldruck steigt, was zu einer Verformung des Schlauches an der Stelle seiner höchsten Belastung und zu einer spontanen Bildung einer Düse führt, aus der das Löschmittel in sehr kurzer Zeit in den geschützten Bereich freigesetzt wird und das Feuer gelöscht wird. Sobald das Löschmittel freigesetzt wird, ist dieser Vorgang irreversibel, das selbstlöschende Element wird funktionslos und muss ausgetauscht werden. Bis zum Austausch des Elementes wird die zu schützende Ausrüstung nicht mehr durch dieses Element gegen eine wiederholte Selbstzündung oder ein anderes Feuer geschützt. Auf Grund der Beschädigung erhalten weder Bediener noch Steuersysteme irgendwelche Informationen bezüglich einer Auslösung oder eines Ausfalls des Löschsystems .

[0012] Die bekannten Selbstlöschsysteme sind ausschließlich zur Brandunterdrückung ausgelegt und mit oben beschriebenen Nachteilen belastet.

[0013] Des Weiteren gibt es Lösungen mit Hilfselementen, wie z. B. Systeme, die Löschmittelverteilungssysteme enthalten. Derartige Verteilungssysteme umfassen vorinstalliert angeordnete Düsen, wobei das Löschmittel aus einem Tank, üblicherweise einem Druckbehälter, durch ein Ventil freigegeben wird, das durch ein von einem Brandmelder ausgesandtes elektrisches Signal steuerbar ist. Dies bedeutet, dass diese Systeme dauerhaft mit der Stromversorgung verbunden sein müssen und unterschiedliche Reaktionszeiten aufweisen.

Zusammenfassung der Erfindung

[0014] Die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik werden durch das automatische Kühl- und Feuerlöschsystem, das im Folgenden als das ACFES-System („automatic cooling and fire extinguishing system“) bezeichnet wird, beseitigt, das so konstruiert wurde, dass es innerhalb einer zu schützenden Ausrüstung angeordnet ist und das aus einem dreidimensionalen polymeren Träger besteht, der ein unter Druck stehendes Medium enthält. Der Träger des Mediums ist dazu ausgerichtet, dass seine Dichtigkeit unter vorgegebenen Bedingungen wie erforderlich versagt. Dieses spezifische ACFES-System basiert auf der Tatsache, dass eine geeignete Kombination aus einem dreidimensionalen Polymerträger einer generellen, das heisst nicht spezifisch limitierten Form und einer Mediumgemischzusammensetzung zu der Erfindung eines Systems, welches die Kühlwirkung des Mediums ausnutzt, führte. Das Medium behält seinen Löscheffekt im Falle einer thermischen Veränderung, die unmittelbar zu einem Feuer führt, bei. Das verwendete Medium basiert auf chemischen Löschmitteln, die dadurch gekennzeichnet sind, dass ihre Temperatur bei Freisetzung aus dem Träger negativ, d. h. unterhalb von 0° C, und damit unter dem Referenzgefrierpunkt liegt. Das Medium mit den vorgenannten Eigenschaften wird im Folgenden als „Medium“ bezeichnet. Der allgemein dreidimensional geformte polymere Träger wird im folgenden als der „Träger“ bezeichnet.

[0015] Nachfolgend wird eine Beschreibung des ACFES-Systemprinzips für die Überwachung, Auswertung und Verwaltung des thermischen Prozesses innerhalb der geschützten Ausrüstung bereitgestellt.

[0016] Das ACFES-System umfasst einen Sensor/Sensoren zur Überwachung und Auswertung bzw. Evaluierung des thermodynamischen Zustands des Mediums. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Drucksensor eingesetzt. Der bzw. die Drucksensor(en) ist/sind entweder direkt in dem Medium (ein interner Sensor) oder in direktem Kontakt mit dem Träger (ein externer Sensor) angeordnet. Das ACFES-System ist weiters mit dem bzw. den Detektor(en) zur Überwachung, Auswertung und Steuerung von thermischen Prozessen innerhalb der geschützten Ausrüstung verbunden.

[0017] Eine erhöhte Temperatur im überwachten Bereich der geschützten Ausrüstung verursacht einen erhöhten Druck des Mediums, der detektiert wird. Die Ausgabe des Sensors kann zur direkten Beseitigung der Ursachen der Temperaturerhöhung verwendet werden. Alternativ kann sie in Form eines Signals in elektronischen Brandmelder- und Detektionssystemen, oder in Steuergeräten verarbeitet werden.

[0018] Eine erhöhte Temperatur in dem überwachten Bereich bewirkt eine Änderung der physikalischen Parameter des Trägers und des Mediums, wenn in der kritischen Phase die Integrität des Trägers an der Stelle mit der maximalen thermischen Belastung versagt. Dabei wird der Bereich der zu schützenden Ausrüstung, der der Brandgefahr ausgesetzt ist, abgekühlt oder möglicherweise durch das aus der im Mediumträger spontan gebildeten Notfalldüse freigesetzte Medium gelöscht.

[0019] Dadurch, dass der Eingriff zu dem Ort mit der maximalen thermischen Belastung gelenkt wird, kann der maximale Effekt erreicht werden, während die Folgen des negativen thermischen Effekts minimiert werden, der sich zu entwickeln beginnt.

[0020] Auf der Grundlage der bevorzugten Auswahl von Materialien für den Träger und das Medium in Kombination mit ihrer räumlichen Anordnung und Einstellung von anfänglichen thermodynamischen Bedingungen wird die Auslösetemperatur, bei der der Prozess innerhalb der überwachten geschützten Ausrüstung als kritisch angesehen wird, und bei der die Bildung der Notdüse für die Freisetzung des Mediums wünschenswert ist, modelliert. Dank der vorgenannten Voraussetzungen kann das ACFES-System ab 30° C wirksam sein. Geschützte Geräte in verschiedenen Anwendungen weisen unterschiedliche kritische Temperaturwerte auf, für die basierend auf einer Kombination der vorgenannten Parameter geeignete Parameter des ACFES-Systems modelliert werden.

[0021] Im Rahmen der Überwachung, Auswertung und Steuerung von wärmeempfindlichen Prozessen innerhalb von gegen negative thermische Effekte zu schützenden Ausrüstung wird ein auf chemischen Löschmitteln basierendes Medium verwendet, das dadurch gekennzeichnet ist, dass seine Temperatur bei der Freisetzung aus dem Träger negativ ist, d. h. unterhalb von 0° C, und damit unter dem Referenzgefrierpunkt liegt. Durch die Verwendung dieses Kühlmerkmals unter Beibehaltung der Feuerlöschfähigkeit des Mediums wird eine zusätzliche Temperaturerhöhung vermieden, wodurch ausreichend Zeit zur Lösung der kritischen Situation verbleibt. Das freigesetzte Medium ist weder für die menschliche Gesundheit schädlich noch beeinträchtigt es die Funktionalität der geschützten Ausrüstung.

[0022] Eine mögliche Anordnung mehrerer ACFES-Systeme mit unterschiedlichen Auslösetemperaturen ermöglicht eine mehrstufige Reaktion, d. h. einen wiederholten Kühl- oder Feuerlöscheingriff. Eine mögliche Anordnung mehrerer ACFES-Systeme konsolidiert die Wirkung und Zuverlässigkeit der Sicherung des Raums der geschützten Ausrüstung.

[0023] Folglich können durch den vorstehend erwähntes Einsatz des ACFES-Systems weitreichende Schäden an Eigentum, Gesundheit, oder sogar an Leben, die andernfalls erlitten würden, minimiert werden. Was einzelne Funktionalitäten des ACFES-Systems betrifft, so können mehrere Stufen von Kombinationen und Anwendungen, die oben erwähnt wurden, ausgeführt werden - beginnend mit der am wenigsten komplizierten Anordnung, die eine einfache Einmal-Brandunterdrückungsaktion mit begleitender Anzeige oder Eingriff in die geschützte Ausrüstung erlaubt, bis zu einer Anordnung, die kaskadierte wiederholte Aktionen und aktive Eingriffe ermöglicht. Bei bestimmten Anwendungen des ACFES-Systems wird die Regelung der thermodynamischen Zustände des Mediums durch ein Auslöse-Optimierungselement in Abhängigkeit von Änderungen von Umgebungsparametern - beispielsweise durch eine Auslösetemperatursteuerung - eingesetzt.

[0024] Dank der Variabilität ihrer Abmessungen ist das erfindungsgemäß ausgebildete ACFES-System breit anwendbar auf die Sicherung geschützter Ausrüstung gegen thermische Zerstörung oder Feuer, nämlich ausgehend von mehr sperrigen Geräten bis hin zu engsten Räumen, wie zum Beispiel in elektrischen Installationsdosen, Kabelbündelverbindern, elektrischen Steuerkonsolen, engen Räumen von Antriebseinheiten, Kraftstoffversorgungssystemen usw. Das ACFES-System ist dazu ausgestattet, ein unerwünschtes Auslaufen des Mediums zu vermeiden. Seine Wirkungen sind sehr zuverlässig und können auch für Ausrüstung zur Lebensrettung oder für Ausrüstung, die in anderen gefährlichen Umgebungen eingesetzt wird, verwendet werden. Selbst bei einem Fehler in der Stromversorgung oder einem Ausfall der Stromversorgung für die zu schützende Ausrüstung bleibt das ACFES-System zumindest als Notfall-Passivlöschsystem funktionsfähig. Das System kann im Vergleich zu den bekannten Löschsystemen bei niedrigeren Temperaturen ausgelöst werden, was einen früheren Eingriff und eine Schadenseliminierung zu Beginn der thermischen Zerstörung des Systems ermöglicht.

[0025] Bei einfachen Anwendungen ist das ACFES-System in einem passiven Systemmodus definiert. Bei komplizierteren Anordnungen, wie z. B. der Implementierung von Rückkopplungselementen in Abhängigkeit von den Umgebungsparametern usw. ist das ACFES-System in einem aktiven Systemmodus definiert.

[0026] Passiver Modus der Feuerlöschung - in diesem Fall ist das ACFES-System zu einer sehr schnellen Löschung eines entfachten Feuers ausgerichtet, wobei die thermische Verformung der geschützten Ausrüstung nicht allein durch die Kühlfunktion des Systems beseitigt werden kann. Bei der passiven Systemvariante empfiehlt es sich, einen als Druckschalter ausgebildeten Drucksensor zu verwenden, der es dem Bediener bzw. einem übergeordneten System ermöglicht, über die ACFES-Systemauslösung bzw. Nichtfunktionsfähigkeit und den erforderlichen Eingriff, wie zusätzliche Feuerlöschung, Austausch des verbrauchten oder beschädigten ACFES-Systemelements, etc. benachrichtigt zu werden.

[0027] Zusätzlich umfasst die aktive Lösungsmethode noch die Überwachung des Zustands der Umgebung der zu schützenden Ausrüstung, die Evaluierung ihrer aktuellen Parameter, welche die Effizienz des ACFES-Systems beeinflussen können, wobei der Auslöseablauf wenn notwendig optimiert wird, wie etwa durch frühere Auslösung des ACFES-Systems im Vergleich zu den Voreinstellungen der thermodynamischen Parameter des ACFES, und zwar unter Verwendung eines zusätzlichen Elements, das thermodynamische Bedingungen im ACFES-System zugunsten der erforderlichen Auslösung beeinflusst.

[0028] Das aktive System ermöglicht auch eine frühere Warnung vor dem Auftreten unerwünschter thermischer Effekte, was dazu beiträgt, eine Überhitzung des Systems oder eine Ausbreitung von Verformungen und Zerstörungseffekten zu verhindern, oder ein Feuer durch eine frühzeitige Warnung des Bedieners oder durch Trennen der geschützten Ausrüstung, die der Überwachung unterliegt, von den Stromversorgungseinheiten zu beseitigen oder andere sekundäre unerwünschte Effekte zu verhindern.

[0029] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das ACFES-System in Systeme integriert, welche die zu schützende Ausrüstung von der Stromversorgungseinheit trennen, oder der bzw. die ACFES-Systemsensor(en) sind Teil einer Hochleistungshalbleitervorrichtung.

[0030] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht der Träger in mechanischem Kontakt mit dem externen Sensor, welcher als Element dient, um bei thermodynamischen Änderungen im Medium und Träger die Stromversorgungseinheit von der geschützten Ausrüstung zu trennen.

[0031] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das ACFES-System an für die Ausrüstungsschutzsteuerung ausgelegte Systeme angeschlossen.

[0032] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das ACFES-System an Brandmelder- und Branddetektionssysteme für die zu schützende Ausrüstung angeschlossen.

[0033] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Übertragung von Signalen zwischen dem ACFES-System und dem Steuersystem bzw. dem Brandmelder- und Branddetektionssystem der geschützten Ausrüstung drahtlos.

[0034] Der ACFES-System-Träger ist zudem ohne Öffnungen ausgebildet, wobei die Integrität des Trägers durch Versiegeln, Verschweißen oder Verkleben oder gegebenenfalls mit einer oder mehreren mit je einem Verschluss bestückten Öffnungen erreicht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die die Öffnungen verschließenden Verschlüsse aus polymerem Material gefertigt und auf den Träger aufgeklebt oder eingeschweißt, so dass ein Auslaufen an der Verbindungsstelle vermieden wird. Ein Verschluss des Trägers ist mit einem Sensor für den thermodynamischen Zustand des ACFES ausgestattet - dem internen Sensor, der somit in direktem Kontakt mit dem Medium steht.

[0035] Es sind keine minimalen räumlichen Abmessungen für den Träger vorgegeben. Sofern der Träger schlauchförmig ist, ist weder sein Durchmesser noch seine Länge vorgegeben; ggf. beginnt die Mindestlänge des Schlauchs bei 10 mm und der Innendurchmesser bei 3 mm.

[0036] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das ACFES-System mit einem schlauchförmigen Träger oder einem Träger mit einer anderen allgemeinen Form aus transparentem Material ein Element, das die visuelle Anzeige der Anwesenheit des Mediums ermöglicht, wobei sich das Element in dem Medium befindet, und wobei dessen spezifische Dichte niedriger ist als die spezifische Dichte des Mediums, zum Beispiel eine leichtgewichtige Farbperle im Inneren des Trägers.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[0037] Die Erfindung wird in den beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei Fig. 1 ein Flussdiagramm des Prinzips der Überwachung und Unterdrückung unerwünschter thermischer Effekte in der geschützten Ausrüstung zeigt, Fig. 2 eine schematische Zeichnung des Abschnitts des ACFES-Systems in der Form eines Schlauches, Fig. 3a und 3b schematische Zeichnungen des ACFES-Systems, das in elektrischen Steuerkonsolen verwendet werden soll, Fig. 4 eine schematische Darstellung des Abschnitts des ACFES-Systems zum Schutz von Unterbrechern und Anschlüssen in Form einer Kapsel, Fig. 5 eine schematische Darstellung des Abschnitts des ACFES-Systems zum Schutz von Kabelbündelverbindern in Form einer Kartusche und Fig. 6 eine schematische Darstellung des Abschnitts des ACFES-System-Schlüsselelements zum Schutz von Batteriesystemen.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung

Erläuterung des Prinzips

[0038] Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung des Prinzips der ACFES-Systemfunktion zur Steuerung des thermischen Prozesses innerhalb der zu schützenden Ausrüstung, die einer Überwachung unterliegt. Der Träger 1 umfasst das Medium 2 mit Kühl- und Feuerlöscheffekten. Das Medium 2 ist in verdichteter Form im Träger 1 eingeschlossen. Am Träger 1 ist die Düse 3 dargestellt, die durch thermodynamische Einwirkung zum Auslass des Mediums 2 erzeugt wird. Das ACFES-System ist mit dem bzw. den internen Sensor(en) 4a oder dem bzw. den externen Sensor(en) 4b oder beidem ausgestattet, zur Überwachung und Evaluierung des thermodynamischen Zustands des Mediums 2 bei wechselnder Temperatur und zur Anzeige einer Freisetzung des Mediums. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dieses ACFES-System mit dem bzw. den Detektor(en) 5 zur Überwachung, Auswertung und Steuerung von thermischen Prozessen innerhalb des Bereiches der zu schützenden Ausrüstung verbunden. Die Ausgabe der Sensoren wird zur direkten Beseitigung der Ursachen der Temperaturerhöhung verwendet oder in Form eines Signals in den elektronischen Brandmelder- und Branddetektionssystemen bzw. -steuereinheiten weiterverarbeitet. Bei bestimmten Anwendungen des ACFES-Systems wird die Regelung des thermodynamischen Zustands des Mediums 2 genutzt, indem Signale von den Sensoren 4 und Detektoren 5 verarbeitet werden, wie in dem schematischen Diagramm in Fig. 1, in Abhängigkeit von Änderungen von Umgebungsparametern - d. h. eine Auslösetemperatursteuerung - indem ein Zusatzelement 8 die thermodynamischen Bedingungen im ACFES-System zugunsten der erforderlichen Auslösung beeinflusst. Der Träger 1 kann entweder einstückig sein oder Öffnungen aufweisen, die mit den Verschlüssen 6 ausgestattet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das ACFES-System das Element 7, das die visuelle Anzeige des Vorhandenseins des Mediums 2 ermöglicht, wie zum Beispiel die Perle 7 mit einem niedrigeren Wert einer spezifischen Dichte im Vergleich zu demjenigen des Mediums 2 im Träger 1.

[0039] Unter den vorteilhaftesten Anwendungen des ACFES-Systems sind diejenigen, die Signale der Sensoren 4 und Detektoren 5 zur Verarbeitung in elektronischen Anzeigesystemen oder Steuereinheiten verwenden. Das ACFES-System arbeitet auch als autonomes System mit unabhängiger Funktion ohne Verbindung mit anderen Steuer- oder Regelsystemen und dient daher zur direkten Beseitigung der Ursachen von Temperaturerhöhungen oder zur Weiterverarbeitung in elektronischen Anzeigesystemen oder Steuergeräten.

[0040] Das ACFES-System ermöglicht eine schnelle Anzeige seiner Funktionalität. Es zeichnet sich durch Störfestigkeit gegen durch elektrische Felder hervorgerufene Störungen aus, die durch technische und technologische Ausrüstung erzeugt werden. Die bewirkte automatische Trennung von den Versorgungseinheiten, wie z. B. der Versorgung mit Kraftstoff, Gas, Leistung usw., wird permanent sein; eine Wiederverbindung ohne Entfernen der Ursache des Geräteausfalls muss verhindert werden. Nach Auslösung erfordert das ACFES-System einen Austausch; für die Bedürfnisse der geschützten Ausrüstung ist es ein Einmalsystem, wobei ein manueller Eingriff einer trainierten Person für die Wiederverbindung der Stromversorgungseinheiten erforderlich ist.

Beispiel 1

[0041] Fig. 2 zeigt das aus dem Träger 1 bestehende ACFES-System in Form eines Schlauches, der an einem Ende mit dem Verschluss 6a und am anderen Ende mit dem Verschluss 6b aus polymerem Material versehen ist, welche entweder mit dem Träger 1 verklebt oder verschweißt sind. Der Verschluss 6a umfasst das angeordnete Ladeventil 11 zum Befüllen des Trägers 1 mit dem unter Druck stehenden Medium 2. Zusätzlich weist der Verschluss 6a den angeordneten Sensor 4a in Form eines Druckschalters zur direkten Beseitigung des Temperaturanstiegs auf; alternativ kann sein Signal in den elektronischen Brandmelder- und Branddetektionssystemen bzw. -steuergeräten weiterverarbeitet werden. Das ACFES-System kann das Anzeigeelement 7 zur visuellen Anzeige des Vorhandenseins des Mediums 2 enthalten; es bezieht sich auf einen Gegenstand mit einem niedrigeren Wert einer spezifischen Dichte als der spezifischen Dichte des Mediums 2; es ist in dem Träger 1 angeordnet.

Beispiel 2

[0042] Fig. 3a) zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform des ACFES-Systems zum Schutz von elektrischen Steuerkonsolen, welches auf einer DIN-Ablage direkt in der elektrischen Steuerkonsole positioniert ist, wobei es aus dem Träger 1 in der Form eines Unterbrechers besteht, in dem das unter Druck stehende Medium 2 eingeschlossen ist; innerhalb des Mediums 2 ist der Mediumszustandssensor 4a angeordnet, dessen Ausgangssignal verwendet wird, in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung zur direkten Beseitigung der Ursachen der Temperaturerhöhung oder zur Weiterverarbeitung zu einem Signal in elektronischen Anzeigesystemen in Steuergeräten. Der Träger 1 ist zur Bildung der Düse 3 zur Freisetzung des Mediums 2 eingestellt.

Beispiel 3

[0043] Fig.3b) zeigt ein Beispiel für die Verwendung des ACFES-Systems in Form eines Gitters zum Schutz von elektrischen Steuerkonsolen, wobei das ACFES-System unter dem Abdeckungsgehäuse der elektrischen Steuerkonsole positioniert ist.

Beispiel 4

[0044] Fig.4 zeigt ein Beispiel des ACFES-Systems zur Sicherung von Unterbrechern und Anschlüssen gegen unerwünschte thermische Effekte, bestehend aus dem Träger 1 in Form einer Kapsel; Innerhalb des Trägers 1 ist das unter Druck stehende Medium 2 eingeschlossen, in dem der interne Sensor 4a oder der externe Sensor 4b angeordnet ist. Die Ausgaben der Sensoren können direkt zur Beseitigung der Ursachen für die Temperaturerhöhung verwendet werden oder zu einem Signal in den elektronischen Brandmelder- und Branddetektionssystemen odersteuereinheiten weiterverarbeitet werden.

Beispiel 5

[0045] Fig.5 zeigt das ACFES-System zum Schutz der Verbinder von Kabelbündeln in Form einer Kassette und besteht aus dem Träger 1, in dem das unter Druck stehende Medium 2 eingeschlossen ist, wobei innerhalb des Mediums 2 der Sensor 4a angeordnet ist, dessen Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Anwendungslösung weiter genutzt wird. Außerdem ist der Träger 1 mit dem Verschluss 12 ausgestattet, der zur Installation in einem Kabelverbinder bzw. Kabelverbindungsanschluss eingestellt ist und in dessen Innerem eine Öffnung mit dem Verschluss 6a angeordnet ist. Der Träger 1 ist zur Bildung einer Düse zum Freisetzen des Mediums 2 ausgerichtet.

Beispiel 6

[0046] Fig. 6 zeigt ein Beispiel für das für den Schutz von Batteriesystemen ausgebildete ACFES-Systemeinheitselement. Es besteht aus dem Träger 1, in dem das unter Druck stehende Medium 2 eingeschlossen ist, wobei innerhalb des Mediums 2 der Sensor 4a angeordnet ist, dessen Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Anwendungslösung im Steuersystem der geschützten Ausrüstung weiter genutzt wird. Der Träger 1 ist zur Bildung einer Düse zum Freisetzen des Mediums 2 ausgerichtet.

[0047] Die Anzahl der Elemente, die Systemgröße und die Form werden in Abhängigkeit von der Größe des geschützten Batteriesystems eingestellt, wobei einzelne Elemente technologisch miteinander verbunden oder autonom arbeiten.

Industrielle Anwendbarkeit

[0048] Die erfindungsgemäße Lösung durch das erfindungsgemäße ACFES-System kann zur Überwachung und Unterdrückung von unerwünschten thermischen Effekten eingesetzt werden, die in der Technik und in technologischer Ausrüstung auftreten, wo das System einerseits seine Kapazität zur Kühlung der geschützten Ausrüstung nutzt und andererseits seine Kapazität zur Unterdrückung eines gegebenenfalls auftretenden Feuers bei Überschreiten der kritischen Grenzwerte der thermischen Belastung der geschützten Ausrüstung oder eines Brandes mit unterschiedlicher Ursache nutzt. Technologische/elektronische Geräte mit kleineren, aber auch größeren Abmessungen, wie Anschlüsse, Unterbrecher, Kabel, elektrische Steuerkonsolen, Verbinder und Kabelbündelverbindungen, Batteriesysteme, Motoren von Transportmitteln und anderen Antriebseinheiten, unabhängig von der Art der Stromversorgung, Steuersysteme, Zentralsysteme von informationstechnologischen Systemen usw. sind betroffen.

Claims (7)

1. Automatisches Kühl- und Löschsystem, ausgebildet zur Anordnung in einer zu schützenden Ausrüstung, bestehend aus einem polymeren, dreidimensionalen Träger (1) für ein Löschmittel (2), wobei das Löschmittel (2) unter Druck innerhalb des Trägers (1) eingeschlossen ist und der Träger (1) dazu eingerichtet ist, eine Öffnung, beispielsweise eine Düse (3), in dem Träger (1) zu bilden, um das Löschmittel (2) in Reaktion auf eine Auslösetemperatur freizusetzen,dadurchgekennzeichnet,dassdas Löschmittel (2) als Kühlmischung mit einem Löscheffekt ausgebildet ist, wobei das automatische Kühl- und Löschsystem mit einem innerhalb des Trägers (1) angeordneten internen Sensor (4a) und/oder mit einem außerhalb des Trägers (1) angeordneten, jedoch mit diesem in Kontakt stehenden, externen Sensor (4b) ausgestattet ist, zur Überwachung und zum Evaluieren des thermodynamischen Zustands des Löschmittel (2) innerhalb des Trägers (1) oder zur Überwachung und zum Evaluieren eines Austritts von Löschmittel (2) aus dem Träger (1), und/oder wobei das automatische Kühl- und Löschsystem mit mindestens einem im Bereich der zu schützenden Ausrüstung, jedoch außerhalb des Trägers (1) positionierbaren Detektor (5) zur Evaluierung von thermischen Vorgängen im Bereich der zu schützenden Ausrüstung verbunden ist, , sodass in Abhängigkeit von Änderungen von Umgebungsparametern, beispielsweise einer Temperaturänderung, eine Freigabe des Löschmittels (2) aus dem Kühl- und Löschsystem bewirkt werden kann, wobei das automatische Kühl- und Löschsystem aktiviert wird, sobald die zu schützende Ausrüstung eine Auslösetemperatur ≥ 30° C erreicht.

2. Automatisches Kühl- und Löschsystem nach Anspruch 1,dadurchgekennzeichnet,dasses drahtlos mit einer Steuerung der zu schützenden Ausrüstung verbindbar ist.

3. Automatisches Kühl- und Löschsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet,dasses drahtlos mit einem elektronischen Signalisierungssystem der zu schützenden Ausrüstung verbindbar ist.

4. Automatisches Kühl- und Löschsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet,dassder Träger (1) des Löschmittels (2) eine oder mehrere Öffnungen (3) aufweist, die mit Verschlüssen (6) aus Polymermaterial bedeckt sind, und so das Löschmittel (2) innerhalb des Trägers (1) eingeschlossen ist.

5. Automatisches Kühl- und Löschsystem nach Anspruch 4,dadurchgekennzeichnet,dasszumindest einer der Verschlüssen (6) des Trägers (1) mit einer inneren Öffnung zum Einbau des internen Sensors (4a) ausgebildet ist.

6. Automatisches Kühl- und Löschsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet,dassder Träger (1) schlauchförmig ausgeführt ist und dass die minimale Länge des Trägers 10 mm oder mehr und der Innendurchmesser des Trägers 3 mm oder mehr beträgt.

7. Anordnung von mindestens zwei automatischen Kühl- und Löschsystemen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 innerhalb der zu schützenden Ausrüstung,dadurchgekennzeichnet,dasszumindest zwei der automatischen Kühl- und Löschsysteme eine unterschiedliche Auslösetemperatur aufweisen.