DE19638626C2 - Feuerlöschanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Feuerlöschanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 44 28 308 A1 ist eine Feuerlöschanlage mit mehreren miteinander verbundenen Löscheinheiten mit je einer Einrichtung zur Erfassung eines Brandes und einer Einrichtung zur Auslösung des Löschvorganges bekannt. Jede Löscheinheit der aus der DE 44 28 308 A1 bekannten Löschanlage weist als Einrichtung zur Erfassung eines Brandes und als Einrichtung zur Auslösung des Löschvorganges einen Wärmefühler und außer­ dem einen elektrischen Zünder auf. Bei der aus der DE 44 28 308 A1 bekannten Feuerlöschanlage wird als Löschmittel Wasser oder Schaum eingesetzt. Die Feuerlöschanlage gemäß der DE 44 28 308 A1 ist nur zum Löschen von lokalen Bränden oder von Oberflächenbränden geeignet. Der Transport des Löschmittels zu den einzelnen Löscheinheiten der aus der DE 44 28 308 A1 bekannten Löschanlage erfolgt durch ein Rohrnetz. Eine Zer­ störung dieses Rohrnetzes an nur einer einzigen Stelle kann dazu führen, daß sehr viele oder sogar alle Löscheinheiten kein Löschmittel mehr erhalten. Die Zuverlässigkeit, insbeson­ dere die Langzeitzuverlässigkeit der aus der DE 44 28 308 A1 bekannten Feuerlöschanlage ist daher gering. Ferner wird gemäß der DE 44 28 308 A1 die Energie für die elektrischen Zünder durch eine äußere Quelle bereitgestellt, was die Zuverlässig­ keit dieser Feuerlöschanlage weiter beeinträchtigt.

Die DE 30 21 753 C2 offenbart eine Feuerlöschanlage mit mehreren Löscheinheiten und einer zentralen Auslösevorrich­ tung. Jeder Löschkopf, der aus der DE 30 21 753 C2 bekannten Feuerlöschanlage ist mit der zentralen Auslösevorrichtung verbunden. Der Einsatz nur einer einzigen zentralen Auslöse­ vorrichtung beeinträchtigt die Zuverlässigkeit der aus der DE 30 21 753 C2 bekannten Feuerlöschanlage stark. Bei einer Betriebsstörung der zentralen Auslösevorrichtung ist nämlich aufgrund fehlender Systemredundanz sofort die gesamte Feuer­ löschanlage außer Betrieb.

Aus der SU-A 1 546 087 ist bereits eine automatische Feuerlöschanlage mit Einrichtungen zur Erfassung des Brandes, Löscheinrichtungen, Initiierungseinrichtungen und Einrichtun­ gen zu deren Verbindung bekannt. Die wesentlichen Nachteile dieser Anlage sind ihre bedingte Autonomität, verbunden mit der Notwendigkeit, die Feuerlöscher und die Anlaß- und Ab­ sperrmechanismen regelmäßig zu kontrollieren, sowie ihre sehr geringe Löschkraft im Vergleich zu Feuerlöschvorrichtungen mit einem Aerosol als Löschmittel.

Bei der aus der GB-A-2 028 127 bekannten Feuerlöschvor­ richtung mit einer Einrichtung, die während des Betriebs das Feuerlöschmittel erzeugt, und mit einer Einrichtung zur Erfas­ sung des Brandes und zur Inbetriebsetzung des Feuerlöschers sind diese Nachteile zum Teil beseitigt. Diese Vorrichtung hat jedoch nur eine ungenügende Wirksamkeit, was in erster Linie durch die verhältnismäßig geringe Löschkraft der gasförmigen Verbrennungsprodukte bedingt ist, die vor allem als inerte Verdünner wirken, welche die Sauerstoffkonzentration bis unter die Brennbarkeitsgrenze senken. Die Einrichtungen zur Erfas­ sung von Bränden und zur Inbetriebsetzung der Feuerlöscher sind jedoch sehr träge.

Aus der US-A-3,878,897 ist eine Feuerlöschanlage bekannt, die eine oder mehrere miteinander verbundene Löscheinheiten aufweist, die je eine Einrichtung zur Erfassung eines Brandes und eine Einrichtung zur Auslösung des Löschvorganges umfassen.

Die wesentlichen Nachteile dieser Feuerlöschanlage sind ihre geringe Empfindlichkeit und Funktionssicherheit, die beim Betrieb der Anlage nach längerer Bereitschaft noch verringert werden. Dieser negative Effekt ist dadurch bedingt, daß als Einrichtung zur Erfassung des Brandausbruchs, zur Auslösung und zur Verbindung der Feuerlöscheinrichtungen eine Zündschnur verwendet wird.

Eine Zündschnur beliebiger Zusammensetzung kann nur durch den unmittelbaren Kontakt mit einer Flamme innerhalb einer be­ stimmten Zeit zünden. Das bedeutet, daß die bekannte Anlage den Beginn des Löschvorgangs nur im Stadium des bereits ent­ wickelten Brandes sicherstellen kann.

Die Wahrscheinlichkeit, daß eine Flamme eines beginnenden Brandes mit der Zündschnur in Kontakt kommt, ist sehr gering (der zu schützende Raum ist unvergleichlich größer als der Umfang der Zündschnur). Außerdem ist die Zündschnur der Ein­ wirkung von Feuchtigkeit und Staub sowie dem Einfluß der natürlichen, von der Tages- und Jahreszeit abhängigen Lufttem­ peraturunterschiede ausgesetzt, wodurch sie träge wird und folglich die Zündfähigkeit und das Ansprechvermögen der gesam­ ten Anlage gesenkt wird. Es ist praktisch unmöglich, die Zünd­ schnur vor diesen negativen Faktoren zu schützen, weil ein solcher Schutz zu einer einschneidenden Senkung der Empfind­ lichkeit auf Anzeichen eines Brandes und letzten Endes auch zu einer Senkung der Funktionssicherheit der Anlage beiträgt. In einer Reihe von Fällen, insbesondere bei Einwirkung von ag­ gressiven und/oder ölhaltigen Stoffen, örtlichen Überhitzungen usw. kann es dazu kommen, daß die Schnur selbständig zündet und die Feuerlöschanlage zu einem falschen Zeitpunkt an­ spricht. Außerdem ist die mechanische Festigkeit der Zünd­ schnüre gering und wird mit der Zeit noch geringer, so daß die Schnüre zufällig oder von selbst reißen können und folglich unbrauchbar werden. Um die Anlage betriebsbereit zu halten, müssen die Zündschnüre regelmäßig (vorschriftsmäßig) kontrol­ liert und bei Bedarf ausgewechselt werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Feuerlösch­ anlage mit erhöhter Zuverlässigkeit bei der Erfassung eines Brandes und bei der Löschung des Feuers im Anfangsstadium unter Beibehaltung günstiger Eigenschaften einer Anlage im Bereitschaftsbetrieb während der gesamten Garantiezeit, wenig­ stens jedoch 10 bis 15 Jahre, und mit automatischer Bekannt­ gabe des Betriebsbeginns der Anlage am Steuerpult, Signalisie­ rung usw.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Feuerlöschanlage nach dem Patentanspruch 1.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau wird die Wirksamkeit der Feuerlöschanlage im Anfangsstadium der Brandentwicklung verbessert und die Garantiezeit im Bereitschaftsbetrieb bei einer Umgebungstemperatur von 60°C und einer relativen Luft­ feuchtigkeit bis zu 98% auf 10 bis 15 Jahre verlängert.

Die erfindungsgemäße Anlage gewährleistet den Beginn der Feuerlöschung bei jeder beliebigen Position des Wärmefühlers in dem zu schützenden Raum, wobei Abschirmungen (Schirme, Regale, Zwischenwände, Förderbänder usw.) zwischen dem Brand­ herd und der Einrichtung zur Erfassung des Brandes keinen wesenlichen Einfluß auf die Betriebsfähigkeit der Anlage haben, weil der Fühler von der Sicherung abgenommen wird, sobald die Temperatur der umgebenden Luft den vorgegebenen Grenzwert erreicht. Hierzu kommt es durch den Verlust der mechanischen Festigkeit (das Schmelzen) eines leichtschmelzen­ den Materials oder dadurch, daß ein Fühlglied des Wärmefühlers (z. B. ein Element aus einem Material mit Formgedächtnis-Ef­ fekt) beim Erreichen des Temperaturgrenzwertes die vorgegebene Form annimmt. Außerdem gewährleistet die erfindungsgemäße Anlage beim Ansprechen der Feuerlöscheinrichtungen im Falle der Entstehung eines Brandherdes durch die gleichzeitige Erzeugung des feuerlöschenden Aerosols und des elektrischen Stroms nicht nur die automatische Einschaltung der anderen Einrichtungen zum Löschen des Feuers, sondern auch das gleich­ zeitige Ansprechen von Warn-, Signal- und Sperrvorrichtungen und -systemen und dgl., beispielsweise von Generatoren zur Erzeugung von Warnsignalen (z. B. einer "Signalhupe"), Relais, Glühlampen, Elektromotoren usw., die am Steuerpult, in Dienst­ räumen und dgl. angeordnet sind.

Ein pyrotechnischer Stromerzeuger stellt eine Reserve- oder Notstromquelle dar, deren Anode und Kathode aus pyrotech­ nischen Zusammensetzungen mit hoher Wärmeimpulsempfindlichkeit (Feuerimpulsempfindlichkeit) ausgebildet sind.

Der Aufbau der pyrotechnischen Stromerzeuger und die Bestandteile der Zusammensetzungen gewährleisten während des Brandes die Umwandlung der chemischen Energie der pyrotech­ nischen Elektroden in elektrische Energie. Von dem Augenblick an, in dem der Fühler anspricht (Entzündung der Ladung), beträgt die Zeit, innerhalb der der Maximalwert der elektromo­ torischen Kraft, der Stromstärke und der Spannung erreicht wird, nicht mehr als 0,1 bis 0,5 s. Die Leistung des pyrotech­ nischen Stromerzeugers reicht zur Übertragung der erzeugten elektrischen Energie über Leitungen bis zu einer Entfernung von 500 m zur Inbetriebsetzung eines oder mehrerer ange­ schlossener elektrischer Zünder jeder Art sowie zur kurzzeiti­ gen Speisung (1 bis 10 s) von Warn-, Signal- und Sperrsystemen und dgl.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemä­ ßen Feuerlöschanlage ist das Fühlglied des Wärmefühlers entwe­ der aus einem leichtschmelzenden Material (Legierung nach Wood, Rose, Newton oder eine andere Legierung) oder aus einem Material mit Formgedächtnis-Effekt im Temperaturbereich von 70 bis 150°C (Nitinol usw.) ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage wird anhand des in der Zeichnung gezeigten Schaltbildes erläutert.

Jede der miteinander verbundenen Löscheinheiten 1 der Anlage enthält eine Feuerlöscheinrichtung 3, die während des Brandes das feuerlöschende Aerosol erzeugt, eine Einrichtung zur Erfassung des Brandausbruchs und zur Auslösung des Lösch­ vorgangs, die als Wärmefühler 2 ausgebildet ist, einen pyro­ technischen Stromerzeuger 4 und einen elektrischen Zünder 5, wobei der pyrotechnische Stromerzeuger jeder Einheit durch elektrische Leitungen 6 mit allen Zündern der anderen Lösch­ einheiten parallel- oder in Reihe geschaltet ist.

Die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage arbeitet folgender­ maßen. Bei der Entstehung eines Brandherdes (beim Brandaus­ bruch) kommt es in dem zu schützenden Raum zu einer Erhöhung der Lufttemperatur. Beim Erwärmen des Fühlglieds des Wärmefüh­ lers 2 bis zum Grenzwert (beispielsweise bis auf eine Tempera­ tur von 70°C) erfolgt eine automatische Abnahme der Sicherung der Einheit durch den Verlust der Festigkeit der leichtschmel­ zenden Materialien beim Schmelzen und ein Ansprechen der Zündkapsel, deren Zündimpuls die Initiierung des pyrotechni­ schen

Mittels 3 gewährleistet, das während des Brandes im Gehäuse der Feuerlöscheinheit 1 das feuerlöschende Aerosol erzeugt (gleichzeitig kann auch der pyrotechnische Stromerzeu­ ger 4 in Betrieb sein). Das Fühlglied des Wärmefühlers 2 kann auch aus einem Material mit Formgedächtnis-Effekt ausgebildet sein. Beim Erwärmen des Fühlglieds (aus Nitinol oder aus einer anderen ähnlichen Legierung) bis zum Grenzwert, beispielsweise bis auf eine Temperatur von 70°C, erfolgt dadurch, daß das Fühlglied (die Sicherung) die vorgegebene Form annimmt, eine automatische Entfernung der Sicherung und das Ansprechen der Zündkapsel.

Beim Brennen der Pyromasse 3 werden die Verbrennungs­ produkte (die ultrafeindispersen Aerosolteilchen) ausgeworfen, die das Löschen des Feuers gewährleisten. Die hohe Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Anlage ist dadurch bedingt, daß sie es ermöglicht, den Brandausbruch im frühesten Stadium festzu­ stellen und mit der automatischen Löschung des Feuers späte­ stens 30 s nach Erreichen der vorgegebenen kritischen Tempera­ tur am Fühlglied des Wärmefühlers 2 zu beginnen. Die Schmelz­ temperatur der Legierungen und die Temperatur der Phasenüber­ gänge in den Materialien mit Formgedächtnis-Effekt sind wäh­ rend der gesamten Lebensdauer des Fühlers unveränderlich.

Beim Auslösen der Pyromasse 3 wird in der Löscheinheit 1, die als erste anspricht, gleichzeitig der pyrotechnische Stromerzeuger 4 in Betrieb gesetzt, der die von ihm erzeugte elektrische Energie durch die Leitungen 6 allen Zündern 5 in den anderen Löscheinheiten 1 zuführt, wodurch er sie in Be­ trieb setzt, und (bei Bedarf) auch das Feuerwarnsystem betä­ tigt (Glühlampen, Glocken, Summer, Generatoren zur Erzeugung von Warnsignalen speist, Relais einschaltet usw.).

Ausgehend von den Besonderheiten des Schutzgegenstandes können die elektrischen Zünder (bzw. die Feuerlöscheinrichtun­ gen) innerhalb der Garantiezeit zu jeder Tages- und Nachtzeit unabhängig von der Anfangstemperatur, der Luftfeuchtigkeit usw. gleichzeitig oder in vorgegebener Reihenfolge automatisch betätigt werden. Dadurch wird das feuerlöschende Aerosol in der erforderlichen Konzentration innerhalb kürzester Zeit in dem ganzen zu schützenden Raum erzeugt, wodurch ausgeschlossen wird, daß sich der Brandherd zu einem Brand entwickelt, und wodurch gewährleistet wird, daß keine Materialien brennen oder glimmen können.

Die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage ermöglicht eine wirksame Löschung von gasförmigen, flüssigen und festen Brenn­ stoffen in Räumen, in Eisenbahnen und Kraftfahrzeugen, in See- und Flußschiffen und in Flugzeugen sowie eine Lokalisierung von Bränden; sie verhindert auch, daß speziell erzeugte Brände zu Explosionen in feuer- und explosionsgefährdeten Lager- und Betriebsräumen führen.

Claims (2)

1. Feuerlöschanlage mit mehreren miteinander verbundenen Löscheinheiten (1) mit je einer Einrichtung zur Erfassung eines Brandes und einer Einrichtung zur Auslösung des Lösch­ vorganges, wobei jede Löscheinheit (1) als Einrichtung zur Erfassung eines Brandes und als Einrichtung zur Auslösung des Löschvorganges einen Wärmefühler (2) und außerdem einen elek­ trischen Zünder (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Löscheinheit (1) einen pyrotechnischen Stromerzeuger (4) aufweist, wobei jeder pyrotechnische Stromerzeuger durch einen elektrischen Stromkreis (Leitungen 6) mit allen elektrischen Zündern (5) der anderen Löscheinheiten (1) verbunden ist.

2. Feuerlöschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Fühlglied des Wärmefühlers (2) aus einem leicht­ schmelzenden Material oder aus einem Material mit Formgedächt­ nis-Effekt ausgebildet ist.