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Die Erfindung betrifft eine Löschanlage mit Flaschenventil nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches.
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Dem Fachmann sind zum Löschen in stationären Feuerlöschanlagen ferner diverse Löschmittel bekannt.
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Diese Erfindung ist zwar grundsätzlich für alle Löschmittel geeignet, speziell aber für Löschanlagen gedacht, in denen ein gasförmiges oder ein gasförmig werdendes Löschmittel verwendet wird. Mit gasförmig sind Löschmittel gemeint, die bereits während der Lagerung im Löschmittelbehälter gasförmig vorliegen. Mit gasförmig werdendem Löschmittel sind Löschmittel gemeint, die zwar im Löschmittelbehälter infolge der Druck und Temperaturbedingungen flüssig gelagert werden, die aber beim Austritt in den zu schützenden Raum oder Bereich gasförmig werden.
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Ferner ist dem Fachmann bekannt, bei Löschmitteln, die nur einen geringen Eigendampfdruck aufweisen, ein Gaspolster auf das Löschmittel aufzubringen, um damit im Bedarfsfall das Löschmittel auszutreiben.
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Es ist bekannt, gasförmige oder gasförmig werdende Löschmittel in druckfesten Behältern zu lagern. Um Platz zu sparen, erfolgt die Lagerung bevorzugt komprimiert in Stahlflaschen. Werden solche Stahlflachen in hoher Anzahl zusammen verwendet, spricht der Fachmann von einer Flaschenbatterie.
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Dem Fachmann sind auch auf den Löschmittelbehältern bzw. Flaschen angeordnete Absperrventile bekannt, mit denen der Löschmittelvorrat in einem Löschmittelbehälter so eingeschlossen werden kann, dass auch über lange Zeit keine Löschmittelverluste auftreten. Dies ist insbesondere bei den hier betrachteten Löschmittelbehältern wichtig, die mit hohem Druck beaufschlagt sind.
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Dem Fachmann ist weiterhin bekannt bei Löschmitteln, die mittels eines zusätzlichen Gaspolsters ausgetrieben werden, im Löschmittelbehälter in Fließrichtung vor dem Absperrventil ein Steigrohr anzuordnen.
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Nach dem Stand der Technik wird der Löschmittelvorrat einer Flasche im Auslösefall entweder komplett abgegeben, d. h. das Absperrventil bleibt nach dem Öffnen vollständig offen oder das Absperrventil schließt sich bei fast vollständiger Entleerung der Flasche selbsttätig.
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Nach dem Stand der Technik für Feuerlöschanlagen ist ein teilweises Öffnen und ein fernbetätigtes Schließen eines Absperrventile nicht bekannt.
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Es ist dem Fachmann bekannt, nach Detektion eines Brandes die Löschanlage automatisch oder manuell auszulösen. Dabei werden die Absperrventile durch eine entsprechende Auslösevorrichtung betätigt. Es ist dem Fachmann bekannt, die zur Auslösung erforderliche Kraft auf unterschiedliche Weise aufzubringen, z. B. mechanisch oder über ein Fluid. Es ist ferner bekannt, den Signalfluss zur Steuerung der krafterzeugende Elemente z. B. elektrisch, mechanisch oder pneumatisch zu herzustellen. Die Art der Krafterzeugung oder der Signalverarbeitung hat für die hier beschriebene Erfindung keine Bedeutung.
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Es ist bekannt, dass bei Löschanlagen mit gasförmigem oder gasförmig werdendem Löschmittel im zu schützenden Raum ein Überdruck entsteht, wenn das Löschmittel eingegeben wird. Um Schäden am Raum zu verhindern, ist bekannt, diesen mit Druckentlastungseinrichtungen zu versehen. Diese sind nicht nur kostenträchtig, sondern schränken auch die Nutzbarkeit des Gebäudes ein. Bei bestimmten Nutzungen sind Druckentlastungseinrichtungen nicht möglich, weil sonst z. B. gefährliche Stoffe austreten könnten.
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Es ist ferner bekannt, das Sauerstoffniveau eines Raumes dauerhaft abzusenken und auf einem bestimmten Niveau zu halten, um Brände zu vermeiden. Dabei wird der Restsauerstoffgehalt im Raum kontinuierlich gemessen und bei Überschreiten des Sollwertes Stickstoff in den zu schützenden Raum eingegeben, bis der Sollwert wieder erreicht ist.
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Die bekannten Lösungen nach dem Stand der Technik weisen diverse Nachteile auf: So ist aus
DE 23 44 908 bekannt mittels eines zentralen Steuerventils nach einer ersten Auslösung der Löschanlage bei einer nicht vollständigen Löschung das zentrale Ventil erneut zu öffnen und damit den Löschvorgang erneut zu starten, falls eine Brandmeldeanlage ein erneutes Feuer detektiert. Wegen des Ventils im Hauptlöschmittelstrom, welches bei Ausfall die Funktion der Löschanlage blockiert besteht hier ein erhöhtes Sicherheitsrisiko.
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DE 196 27 353 schlägt vor, die energetische, stoffliche und räumliche Entwicklung des Brandes sowie der Wechselwirkung mit dem Löschmittel mittels entsprechender Sensoren kontinuierlich zu überwachen und die Löschmittelverteilung danach mengenmäßig und räumlich zu regeln. Dazu werden analog steuerbare Löschmittelauswurfvorrichtungen verwendet.
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Diese Lösung ist sehr aufwendig und bezieht sich nur auf das Löschmittel Wasser. In
EP 1552859 wird vorgeschlagen, den Löschmittelvorrat drucklos zu lagern, um Mikroleckagen im Löschmittelbehälter vorzubeugen. Das Löschmittel und dazugehörige Druckpolster werden dabei in separaten Behältern gelagert und die Druckfreisetzung aus dem Druckerzeuger in den Löschmittelbehälter geregelt. Auch hier sind aus Sicherheits- und Kostengründen ungünstige Zusatzbauteile vorhanden, bei deren Versagen die Funktion der Löschanlage komplett in Frage gestellt ist.
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Ferner ist aus
JP 08173565 bekannt, einen Löschmittelvorrat mittels eines zusätzlichen, im Rohrnetz installierten zentralen Steuerventils den Löschmittelstrom zu steuern bzw. zu regeln. Bei diesem aufwendigen System bedeutet eine zusätzlich ins Rohrnetz eingebrachte Komponente, die in der Lage ist den Löschmittelstrom zu verringern, ein Sicherheitsrisiko, welches in Löschanlagen vermieden werden sollte.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Anlage zu entwickeln, die eine einfache und sichere Möglichkeit bietet, Druckspitzen im zu schützenden Raum während der Löschmittelausbringung zu minimieren bzw. das Löschmittel während der Löschzeit so auszubringen, daß ein optimierter Löschmitteleinsatz erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Löschanlage nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.
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Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungen der Erfindung wieder.
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Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Öffnungsgrad des oder der Absperrventile am Löschmittelbehälter analog (stufenlos) zu steuern oder zu regeln können. Damit ist der Löschmittelaustrag aus der gesamten Löschanlage steuer- oder regelbar.
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Vorraussetzung dafür ist ein regel- oder steuerbares Absperrventil am Löschmittelbehälter. Dieses ist mit einer Steuerung oder Regelung gekoppelt. Bei der Steuerung wird das Öffnen des Ventils durch die Steuerung vorgegeben, das kann auf elektrische, fluidtechnische oder mechanische Weise erfolgen.
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Bei der Regelung des Ventils ist ein Sensor im zu überwachenden Rahmen vorhanden, der eine geeignete brandrelevante Größe im zu schützenden Rahmen erfaßt. Das kann die Konzentration eines brandrelevanten Gases sein. Denkbar ist aber auch, wenn der Sensor die Sauerstoffkonzentration im zu schützenden Raum kontinuierlich oder diskontinuierlich mißt.
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Vom Sensor wird ein Signal an die Regelung gesandt, die in Abhängigkeit von diesem Signal das Ventil so regelt, daß in den zu überwachenden Raum gleichmäßig Löschmittel in Form von Löschgas eingebracht wird.
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Die Steuerung erfolgt auf folgende Weise:
Im einfachsten Fall sind Daten z. B. in Form einer Kennlinie festgelegt, die den Öffnungsgrad des Absperrventils über die Löschmittelaustragszeit definiert. In diesem Fall ist der Öffnungsgrad des Absperrventils über die Löschmittelausbringzeit bereits vor der Branddetektion bzw. vor Löschbeginn fest definiert.
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Nach der erfindungsgemäßen Lösung wird das Absperrventil bei Löschbeginn nicht vollständig geöffnet, um den Aufbau von Druckspitzen im zu schützenden Raum zu begrenzen. Da beim Löschmittelaustrag der Druck im Löschmittelbehälter absinkt, was zu einer Verringerung der Löschmittelaustragsmasse führt, wird der Öffnungsgrad entsprechend vergrößert, um dies zu kompensieren und so einen nahezu konstanten Löschmittelaustrag zu gewährleisten. Somit können Druckentlastungseinrichtungen kleiner ausgeführt werden als bei konventionellen Anlagen oder sogar ganz entfallen.
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In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann der Öffnungsgrad des Absperrventils über die Zeit der Löschmitteleinbringung so gesteuert werden, dass sich im zu schützenden Raum ein nahezu konstanter Überdruck gegenüber dem Normaldruck des Raumes einstellt.
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In einer weiteren Ausführung können unterschiedliche Absperrventile der Löschanlage auch unterschiedlich gesteuert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung können bei einer Löschanlage mit mehreren Löschmittelbehältern einige der Absperrventile konventionell ausgeführt werden und andere steuerbar/regelbar.
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Die Regelung erfolgt auf folgende Weise:
Es kann der Öffnungsgrad des Absperrventils in Abhängigkeit der Konzentration brandrelevanter Gase im zu schützenden Raum erfolgen. Dies können die Sauerstoffkonzentration, die Löschmittelkonzentration oder Kombinationen daraus sein.
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Die Konzentrationsmessungen erlauben die Berücksichtigung von Einflussfaktoren, die die tatsächlich notwendige Löschmittelmenge beeinflussen wie z. B. das Vorhandensein von Waren, die das Nettovolumen des Raumes verringern oder die Dichtigkeit des Raumes.
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Das Absperrventil kann zu Beginn der Löschmittelaustragszeit voll geöffnet werden, wobei mit steigender Löschmittelkonzentration im zu schützenden Raum oder Bereich der Öffnungsgrad des Ventils verringert wird, um die Löschmittelmenge zu optimieren, d. h. genau an den Bedarf anzupassen.
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Einige Löschmittelbehälter können über preiswerte konventionelle Absperrventile geöffnet werden, um schnell einen Großteil der erforderlichen Einsatzmenge in den zu schützenden Raum einzubringen und damit schnell eine löschfähige Konzentration aufzubauen.
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Im besten Fall wird mit dieser konventionellen Flutung bereits ausreichend Löschmittel in den zu schützenden Raum eingegeben und die bei konventionellen Anlagen sonst zusätzlich eingegebene Löschmittelmenge wird eingespart.
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Die Messung der Konzentration des brandrelevanten Gases im zu schützenden Raum muß nicht kontinuierlich durchgeführt werden, sondern kann erst mit Auslösung der Löschanlage gestartet werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung an zwei Figuren und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Die Figuren zeigen:
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1 Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Löschanlage.
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2 Druckverlauf bei einer konventionellen Löschanlage und bei der erfindungsgemäßen Löschanlage.
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Die 1 zeigt die erfindungsgemäße Löschanlage bestehend aus dem Löschmittelbehälter 1, dem herkömmlichen Ventil 2 und dem steuer- oder regelbaren Flaschenventil 3, von denen Sammelrohre 4 zum Rohrnetz 5 führen, an dem Löschdüsen 6 im zu schützenden Raum 7 angeordnet sind. Im zu schützenden Raum 7 sind Brandmelder 11 und Sensoren 12 angeordnet. Durch die Brandmelder 11 werden brandrelevante Gase erfaßt. Der oder die Brandmelder 11 geben ein Signal durch die Leitung 14 zur Brandmeldezentrale 8. Die Signalübermittlung kann elektrisch, per Funk oder per WLAN erfolgen. Durch die Brandmeldezentrale 8 wird zunächst über die Leitung 13 das herkömmliche Ventil 2 und durch die Steuerleitung 9 das regel- oder steuerbare Flaschenventil 3 in dem Maße geöffnet, in dem das die Steuerung oder die Regelung vorgibt. Die Steuerung oder Regelung kann sich in der Brandmeldezentrale 8 befinden.
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Die 2 zeigt den Druckverlauf im Anlagenrohrnetz a gegenüber der Zeit b für eine Anlage nach dem Stand der Technik c und für die vorliegende Erfindung. Der Druckverlauf für die vorliegende Erfindung ist in der Kurve d dargestellt. Während die Kurve c zeigt, daß zunächst ein sehr hoher Druck im Anlagenrohrnetz besteht, der danach schnell absinkt, zeigt die Kurve d ein langsameres Ansteigen des Druckverlaufes vom Beginn der Löschmitteleingabe f an, der dann zu den Zeitpunkten g, h, i relativ konstant ist und nach erfolgter Löschung zum Zeitpunkt i gezielt abgesenkt wird.
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Das Löschmittel wird also gezielt und in Abhängigkeit des Brandverlaufes eingesetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Löschmittelvorrat (Flasche)
- 2
- Flaschenventil (konventionell)
- 3
- Flaschenventil (steuer-/regelbar)
- 4
- Sammelrohr
- 5
- Rohrnetz
- 6
- Löschdüse
- 7
- Zu schützender Raum/Bereich
- 8
- Brandmelder- und Löschsteuerzentrale
- 9
- Steuerleitung zum steuer-/regelbaren Flaschenventil (elektrisch, fluidtechnisch, mechanisch)
- 10
- Verbindung zwischen Brandmeldern und Brandmelderzentrale (elektrisch, Funk, WLAN)
- 11
- Brandmelder
- 12
- Sensor
- 13
- Leitung von 8 zu 2
- a
- Druck im Anlagenrohrnetz
- b
- Zeit
- c
- Druckverlauf bei Anlagen nach dem Stand der Technik
- d
- Druckverlauf bei Anlagen gemäß der vorliegenden Erfindung
- e
- Bereich mit erhöhtem Druck (Druckspitze)
- f
- Beginn der Löschmitteleingabe (Löschbeginn) t0
- g
- t1
- h
- t2
- i
- t3
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2344908 [0013]
- DE 19627353 [0014]
- EP 1552859 [0015]
- JP 08173565 [0016]
