DE19624976A1

DE19624976A1 - Sicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE19624976A1
Application number: DE1996124976
Authority: DE
Inventors: Renzo Reggioni
Original assignee: HUBERG GASMESTECHNIK GmbH
Current assignee: HUBERG GASMESTECHNIK GmbH
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1996-06-22
Publication date: 1997-01-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung mit mindestens einem in einem zu überwachenden Raum angeordneten Gassensor, der beim Auftreten von Brenngas im Raum die Unterbindung der Zufuhr des Brenngases und der Stromversorgung für einen zu versorgenden Komplex veranlaßt, wobei der Gassensorbetrieb bei Stromausfall von einer elektrischen Batterie aufrechterhalten wird.

Eine derartige Sicherheitsvorrichtung ist durch die DE-A1-32 08 553 bekannt. Bei der dort beschriebenen Gassicherungsvorrichtung ist vom Gassensor ein Kabel zum Gashaupthahn geführt, dem ein Stellmotor beigeordnet ist, der beim Auftreten von Brenngas im zu überwachenden Raum von einer elektrischen Batterie über einen Gassensorkontakt und das Kabel mit Strom versorgt wird und dabei den Gashaupthahn schließt; gleichzeitig wird die Hauptstromleitung außer Betrieb gesetzt. Auf diese Weise wird verhindert, daß der zu versorgende Komplex, beispielsweise ein Wohnhaus, weiter mit Brenngas und Strom versorgt wird, so daß einer Explosion vorgebeugt wird. Weiterhin ist durch die DE-U1-89 13 816 ein eigensicherer Gasmelder für Wohnhäuser bekannt, bei dem Gasmeldesensoren sich in einem Raum befinden, in dem austretendes Gas sich wahrscheinlich zuerst ansammelt. Die Gasmeldesensoren sind eigensicher ausgebildet, während ein den Versorgungsanteil umfassender Geräteteil des Gasmelders nicht eigensicher ausgeführt ist und sich in einem anderen Raum als die Gassensoren befindet. Bei Stromausfall des öffentlichen Netzes übernimmt ein Akku den Weiterbetrieb des Gasmelders.

Ferner ist durch die DE-A1-38 03 892 eine Gaswarnanlage bekannt, bei der eine Reihe von Drucksensoren, die jeweils den Gasdruck, die Temperatur und die Menge des aus einer Gasflasche abgegebenen Brenngases messen, an ein Zentralmodul angeschlossen sind, das in Abhängigkeit von Störungen der gemessenen Werte einen Alarm akustisch oder visuell gibt und die die Unterbindung der Gasabgabe der Gasflaschen veranlaßt.

Die Ausbildung von Gassensoren ist allgemein bekannt, wie beispielsweise dem Aufsatz "Sensortechnik" von Gerhard Wiegleb, erschienen im Franzis Elektronik- Fachbuch, 1986, Kap. 5, S. 93-111, zu entnehmen ist. Die dort beschriebenen Gassensoren können unter anderem jeweils Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid oder Sauerstoff feststellen.

Die Sensoren der bekannten Sicherheitsvorrichtungen sprechen nur auf Kohlenwasserstoffgase, nämlich Erdgas, Methan oder Propan, an.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sicherheitsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Funktion am Meßort des Gassensors erweitert ist. Ferner soll es möglich sein, eine absichtliche Manipulation am Ort des Gassensors, beispielsweise das Verstopfen der Luftzuführöffnung des Gassensorgehäuses, festzustellen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Sicherheitsvorrichtung reagiert dadurch sehr empfindlich auf gefährliche Luftzusammensetzungen.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Signale der Sensoren zu den die Unterbindung der Zufuhr des Brenngases und der Stromversorgung bewirkenden Mitteln kabellos, vorzugsweise durch Funk, erfolgt. Dadurch kann die Sicherheitsvorrichtung mit minimalem Aufwand, ohne Mauerarbeiten zum Verlegen von Leitungen, installiert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Sicherheitsvorrichtung mit einem Gerät, das an die Netzspannung angeschlossen ist und den Gaszufluß steuert,

Fig. 2 eine Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 1 mit einer wiederaufladbaren Batterie (Niederspannung),

Fig. 3 und 4 jeweils eine Sicherheitsvorrichtung mit zwei in Reihe geschalteten Detektoren und

Fig. 5 eine räumliche Anordnung der Sensoren in einem Detektor.

Die Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 1 (Detektorsystem) besteht aus drei voneinander völlig unabhängigen Sensoren 10. Jeder dieser drei Sensoren reagiert nur auf ein Gas. Der erste Sensor 10/1 reagiert auf Sauerstoff. Sinkt der gemessene Wert geringfügig unter den normalen Wert, der in der Luft vorhanden ist (20,9%), wird Alarm ausgelöst. Der zweite Sensor 10/2 reagiert auf Erdgas/Propangas. Bei einer Gesamtkonzentration, die höher als 0,5 oder 1% liegt, wird Alarm ausgelöst. Der dritte Sensor 10/3 reagiert auf Kohlenmonoxid. Übersteigt der CO-Wert die Konzentration von 100 ppm, wird Alarm ausgelöst. Die Schwellwerte, bei denen der Alarm ausgelöst wird, können je nach Gesetzesbestimmungen für Sicherheitsanlagen modifiziert werden. Das oben beschriebene Detektorsystem beinhaltet Sensoren, die nach dem aktuellen Stand der Technik schon bekannt sind. Ein Aspekt des tragenden Gedankens der Erfindung besteht also darin, daß die drei Sensoren in einem einzigen Detektorsystem untergebracht sind. Wird durch einen der drei Sensoren Alarm ausgelöst, so erfolgt eine Unterbrechung des Stromnetzes bzw. Hauptschalters 12 und der Gaszufuhr in Leitung 14 durch ein Magnetventil 16, und zwar für das ganze Gebäude. Die Übersendung des Signals vom Sensor zum Hauptschalter 12 und/oder dem Magnetventil 16 kann per Kabel oder kabellos, z. B. per Funk, erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, die Steuerungssignale per Funk zu senden, wodurch eine zusätzliche und aufwendige Kabellegung nicht mehr erforderlich ist. Die Unterbrechung der Netzspannung bewirkt das Schließen des Magnetventils, so daß die gesamte Gaszufuhr unterbrochen wird.

CO-Sensor

Bei jedem Verbrennungsprozeß entsteht Kohlenmonoxid. Tritt eine solche Situation ein, so wird Alarm ausgelöst und die Strom- und Gaszufuhr werden unterbrochen, und zwar lange bevor eine gefährliche Konzentration von Kohlenmonoxid entstehen kann.

O2-Sensor

Der Sauerstoffsensor hat die Aufgabe, die Strom- und Gaszufuhr zu unterbinden, wenn ein Brand ausgebrochen ist oder wenn jemand die gesamte Anlage gezielt außer Betrieb setzen möchte (Selbstmörder). Wird nämlich die Öffnung, durch welche die Umgebungsluft in das Detektorsystem eintritt und an die Sensoren geführt wird, geschlossen, z. B. mittels eines Klebebandes, so mißt der Sensor einen niedrigeren Sauerstoffgehalt, wodurch Alarm ausgelöst und die Strom- und Gaszufuhr unterbrochen werden.

Methan-/Propansensor

Dieser Sensor reagiert nur auf Methan/Propan. Wenn also aus irgendeinem Grund unverbranntes Gas in den Raum strömt, z. B. Leck in einer Leitung oder offener Gashahn, so wird ein Alarm ausgelöst und die gesamte Strom- und Gaszufuhr wird unterbrochen. Dies ist möglich, weil in diesem Fall das Magnetventil nicht mehr direkt an den elektrischen Strom angeschlossen ist, sondern an die Batterie des Detektors. Das Magnetventil wird auch im Falle eines Stromausfalls (220 V) wegen eines Defekts am Stromnetz von der im Detektor eingebauten Batterie im geöffneten Zustand gehalten. Die Detektoren steuern das Magnetventil, wodurch die Gaszufuhr unterbrochen wird. Darüberhinaus können die Detektoren mit optischen und akustischen Signalanlagen ausgerüstet sein. Die beiden unterschiedlichen Informationen (optische und/oder akustische) werden durch den elektrischen Strom des beschriebenen Systems aufrechterhalten. Eine nähere Beschreibung der einzelnen Detektoren erübrigt sich, da hier vorteilhafterweise bekannte und bewerte Detektoren verwendet werden können.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, weitere Detektoren, die auf andere Informationen, z. B. Explosion, reagieren, einzubauen. Die Wahl von Sensoren ergibt sich jedoch aus der Tatsache, daß die drei Gase typisch für solche Sachverhalte sind, also eine explosionsartige (tödliche) Mischung bilden, die bei Entzündung explodiert und schnelle und akute Vergiftungen hervorrufen kann. Für den industriellen Gebrauch kann die Vorrichtung mit derzeit bekannten und üblichen Produktionstechniken sowohl für Sensoren als auch für Elektroventile bestückt werden.

In diesem Zusammenhang beugt das System auch Bränden vor. Vorrichtungen mit dem vorgeschlagenen System können mit einer großen Anzahl von Detektoren ausgerüstet sein, einem für jeden Raum im Gefahrbereich, die mit dem Hauptdetektor verbunden werden, der als einziger die verschiedenen Steuerungen mit allen seinen Funktionen erfüllt. Es handelt sich dabei um eine subsidiäre Anwendung, da ihre Realisierung den Gebrauch eine im Bereich der Elektrotechnik schon bekannte Technologie voraussetzt. Die Gehäuse der Geräte, in denen die Sensoren und andere Vorrichtungen untergebracht sind, sind allgemein bekannt, und ihre Form beeinflußt nicht das Anwendungsprinzip.

Das äußere Gehäuse kann aus Metall oder Kunststoff bestehen und die Form eines dreidimensionalen Parallelepipedon haben, und zwar mit einer geeigneten Aussparung für den Durchlaß der besagten flüchtigen Elemente und mit einer besonderen Anordnung der Sensoren im Inneren des Gehäuses. Es ist ferner möglich, das System in verschiedenen Wohnungen eines Gebäudes mit einer einzigen Stromquelle unterzubringen (Batterie oder dergleichen), die nicht von der normalen Stromversorgung abhängig ist.

In Fig. 5 ist eine Anordnung von Sensoren in einem Gehäuse 20 gezeigt, das in Form eines kubischen Parallelepipedons ausgebildet ist, aber auch in Form einer Halbkugel ausgebildet werden kann und mit einer zentralen Öffnung 21 versehen ist. Es sind weitere Sensoren (Bewegungsmelder) 10/1′, 10/2′, 10/2′′, 10/3′ vorgesehen. Diese Sensoren sind in der Mitte des Gehäuses 20 so aufgehängt, daß die durch die Öffnung 21 in das Gehäuse 20 eintretende Raumluft sie unmittelbar erreicht. Eine absichtliche, böswillige Verstopfung der Öffnung 21 wird vom Sensor 10/1 festgestellt.

Claims

1. Sicherheitsvorrichtung mit mindestens einem in einem zu überwachenden Raum angeordneten Gassensor, der beim Auftreten von Brenngas im Raum die Unterbindung der Zufuhr des Brenngases und der Stromversorgung für einen zu versorgenden Komplex veranlaßt, wobei der Gassensorbetrieb bei Stromausfall von einer elektrischen Batterie aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gassensor (10/2) zwei weitere Sensoren örtlich beigeordnet sind, von denen der eine (10/1) den Sauerstoffanteil und der andere (10/3) den Kohlenmonoxidanteil der Raumluft feststellt.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale von den Sensoren zu den die Unterbindung der Zufuhr des Gases und der Stromversorgung bewirkenden Mitteln (16, 12) kabellos, vorzugsweise durch Funk, übertragen werden.

3. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch Bewegungsmelder (10/1′, 10/2′, 10/2′′, 10/3′), durch die Bewegungen im Bereich der Anlage registrierbar sind.