DE19945856A1 - Sprinklervorrichtung mit einem Ventil für Löschflüssigkeit - Google Patents
Sprinklervorrichtung mit einem Ventil für LöschflüssigkeitInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sprinklervorrichtung mit einem Ventil für Löschflüssigkeit, das bei einem vorgegebenen, bei Brand auftretenden Kriterium öffnet. Um dieses Ventil frühzeitig öffnen zu können, ist wenigstens ein schneller Sensor vorgesehen, der das Ventil entweder direkt oder über eine Brandmeldezentrale ansteuert. Der schnelle Sensor und das Ventil sind vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sprinklervorrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zum Löschen von Bränden werden Feuerlöschmittel eingesetzt,
bei denen es sich um flüssige oder dampfförmige Stoffe sowie
mehrphasige Systeme, z. B. Schäume, Pulverwolken und
dergleichen handeln kann. Die Löschwirkung kommt hierbei durch
einen Stickeffekt oder einen Kühleffekt oder durch einen
katalytischen Effekt zustande. Das wichtigste Feuerlöschmittel
ist Wasser, das in Form von Vollstrahlen, Sprühstrahlen oder
Wassernebel eingesetzt wird.
Bei ortsfesten Feuerlöschanlagen, die größere Flächen, z. B.
ganze Etagen von Kaufhäusern schützen sollen, werden häufig
Sprinkler eingesetzt, die bei einer vorgegebenen Temperatur
von der Decke her Wasser versprühen. Hierbei ist innerhalb
oder unterhalb der Decke ein Rohrnetz geführt, das in
regelmäßigen Abständen mit Sprühdüsen, sogenannten Sprinklern,
versehen ist, die bei bestimmten Temperaturen ausgelöst
werden. Diese Sprühdüsen werden in Glasfass-, Schmelzlot- und
Schmelzkristallsprinkler in stehender oder hängender
Ausführung unterschieden.
Ein besonderes Problem bei der Löschung von Bränden durch
Sprinkleranlagen stellt die Ansprechzeit dar, d. h. diejenige
Zeit, die vom ersten Ausbruch eines Feuers bis zum Beginn des
Löschens vergeht. Diese Ansprechzeit sollte so kurz wie
möglich sein, dabei aber Fehlauslösungen ausschließen. Um eine
Feuerlöschanlage zu aktivieren, muss das Vorliegen eines
Feuers erkannt werden. Hierzu sind Sensoren erforderlich, die
auf Kriterien ansprechen, die mit dem Ausbruch eines Feuers
verbunden sind: Hitze- oder Rauchentwicklung sowie das
Entstehen bestimmter chemischer Produkte.
Die am meisten installierten Sprinkleranlagen weisen
Sprinklerköpfe auf, die mit einem Wasser-Rohrnetz in
Verbindung stehen, dessen Wasser unter Druck steht. In diesen
Sprinklerköpfen ist beispielsweise jeweils ein Glasröhrchen
vorgesehen, das eine Flüssigkeit enthält, die sich bei
zunehmender Wärme ausdehnt und bei einer vorgegebenen
Temperatur, z. B. bei 70°C das Glasröhrchen sprengt, worauf
Wasser freigegeben wird (GB 1 527 358). Das Wasser wird nach
dem Sprengen des Glasröhrchens freigegeben, weil das
Glasröhrchen auch eine Ventilfunktion hat. Um das aus dem
Rohrnetz strömende Wasser gleichmäßig zu verteilen, ist am
unteren Ende eines Glasröhrchens ein Verteiler vorgesehen, der
aus einer kreisförmigen Scheibe besteht, die an ihrem Rand
Einschnitte aufweist (US 5 366 022, US 5 579 846, US 5 890
657).
Nachteilig ist bei diesen bekannten Sprinklern, dass sie erst
relativ spät ansprechen, denn es dauert oft sehr lang, bis
sich bei einem Brand am Glasröhrchen eines Sprinklerkopfes
eine Temperatur von ca. 70°C entwickelt hat. Während dieser
Zeit können schon beachtliche Teile eines Warenlagers oder
dergleichen vernichtet sein. Außerdem vergeht zuviel Zeit, um
die Feuerwehr zu alarmieren, denn in der Regel wird erst dann
ein Alarmsignal an die Feuerwehr gesandt, wenn die
Sprinkleranlage aktiviert wurde.
Um einen Brand frühzeitig erkennen zu können, sind bereits
verschiedene schnellreagierende Sensoren vorgeschlagen worden,
beispielsweise Rauchmelder (DE 197 41 853 A1) und
Gasdetektoren (DE 197 41 335 A1). Mit Hilfe dieser Sensoren
ist es möglich, die Feuerwehr noch vor der Aktivierung einer
Sprinkleranlage zu alarmieren. Obgleich die Zuverlässigkeit
moderner Brandmelder sehr hoch ist, reagieren sie in
kritischen Fällen bisweilen auf Täuschungsgrößen. Durch die in
großer Zahl eingesetzten Brandmelder ist die Zahl der
Falschmeldungen und der damit verbundenen Fehleinsätze der
Feuerwehr nicht vernachlässigbar. Um diese Falschmeldungen zu
minimieren, wurden bereits mehrere verschiedenartige Sensoren
miteinander kombiniert. Eine Brandmeldung an die Feuerwehr
erfolgt beispielsweise nur dann, wenn sowohl ein chemischer
Sensor als auch ein Rauchmelder Feuer erkannt haben. Die
entsprechende Auswertung der Sensorsignale erfolgt in einer
Brandmeldezentrale, die auch eine Löschanlage steuert, wobei
die Steuerung für die konkret zu schützende Anlage ausgelegt
ist. Bei einer automatischen Erkennung eines Brandes und
Auslösung der Löschanlage wird über eine vorbestimmte Zeit
Löschmittel mit konstanter Intensität auf eine vorbestimmte
Fläche aufgebracht.
Um nach einer Brandmeldung ein optimales Löschen
durchzuführen, ist es indessen auch bekannt, die
Sprühintensität zu regeln. Hierfür sind sogenannte
Löschanlagensteuerungen bekannt (Oberhagemann/Blätte:
Entwicklung und Herstellung einer SPS-Löschanlagensteuerung
und -anlage, VFDB 3/98, 1998), die mit Brandmeldezentralen
realisiert wird. Die Steuerverknüpfungen werden in den
Zentralen entweder ausschließlich hardwaremäßig verdrahtet
oder erfordern bei softwaremäßiger Verknüpfung in
mikroprozessorgesteuerten Zentralen und Steuerungen mehr als
eines Löschbereichs eine hardwaremäßige Redundanz der
wesentlichen Zentralbaugruppen. Sämtliche Steuerungen der
Löschanlage erfolgen in der Steuerzentrale. Dazu werden alle
erforderlichen Melder, Geber- und Steuerorgane an die Zentrale
angeschlossen, was bei größeren Löschanlagen mit zum Teil
hohem Material- und Verdrahtungsaufwand für die
Löschanlagensteuerung verbunden ist. Eine Anpassung der
Löschmittelabgabe entsprechend dem Löschfortschritt durch die
Wechselwirkung des Löschmittels mit dem Brand, z. B. durch
wiederholte Abfrage automatischer Brandmelder, ist nur bei den
neuesten Anlagen vorgesehen.
Nachteilig ist bei diesen Löschanlagesteuerungen, dass sie
zwar frühzeitig einen Brand erkennen und dementsprechend
schnell Löschmaßnahmen treffen können, dass jedoch der Beginn
des Versprühens von Wasser durch Sprinkleranlagen nicht
beschleunigt wird, weil hierzu nach wie vor erst eine
Temperatur von ca. 70°C am Sprinklerkopf herrschen muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Auftreten eines
Brands eine vorhandene Sprinkleranlage bereits vor dem
Vorliegen einer Auslösetemperatur von ca. 70°C am
Sprinklerkopf zum Versprühen einer Löschflüssigkeit zu
veranlassen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1
gelöst.
Die Erfindung betrifft somit eine Sprinklervorrichtung mit
einem Ventil für Löschflüssigkeit, das bei einem vorgegebenen,
bei Brand auftretenden Kriterium öffnet. Um dieses Ventil
frühzeitig öffnen zu können, ist wenigstens ein schneller
Sensor vorgesehen, der das Ventil entweder direkt oder über
eine Brandmeldezentrale ansteuert. Der schnelle Sensor und das
Ventil sind vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse
untergebracht.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere
darin, dass der durch einen Brand entstehende Schaden
minimiert wird. Aufgrund des sehr frühzeitigen Versprühens von
Wasser wird das Feuer gewissermaßen schon im Keim, d. h. im
Stadium des Schwelbrands, erstickt. Hierdurch wird weniger
Löschwasser verbraucht, die Personen- und Sachwerte werden
besser geschützt, die Umwelt wird weniger belastet und es
besteht ein geringeres Risiko für die Einsatzkräfte der
Feuerwehr.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses für
die Aufnahme von Sensoren;
Fig. 3 einen Sprinklerkopf;
Fig. 4a, 4b eine LED-Fotodioden-Kombination in verschiedenen
Zuständen;
Fig. 5 ein Sprinklerkopf-Röhrchen mit einer externen
Heizung;
Fig. 6 ein Sprinklerkopf-Röhrchen mit einer internen
Heizung;
Fig. 7 ein Sprinklerkopf-Röhrchen mit einem Sprengsatz;
Fig. 8 ein Sprinklerkopf-Röhrchen mit einem Piezoband;
Fig. 9 ein kontinuierlich regelbares Sprinkler-Ventil.
Die Fig. 1 zeigt das Prinzip der Erfindung anhand einer
Schnittdarstellung. An einer Wasserleitung 1, die
beispielsweise an einer Lagerraum-Decke angeordnet ist, ist
ein Gehäuse 2 angeschlossen, das auch bei herkömmlichen
Brandmeldern verwendet wird. Dieses Gehäuse 2 weist einen
zylindrischen Teil 3 auf, der unmittelbar an die Wasserleitung
1 anschließt, sowie einen kegelförmigen Bereich 4, der mit
seiner Spitze 5 von der Wasserleitung 1 wegweist. Der
zylindrische Teil 3 ist zum kegelförmigen Bereich 4 hin mit
einem Boden 6 abgeschlossen, der mehrere Löcher, z. B. die
Löcher 7, 8 aufweist, die einen Gasaustausch zwischen dem vom
kegelförmigen Bereich 4 umschlossenen Raum 9 und dem vom
zylindrischen Teil 3 umschlossenen Raum 10 ermöglicht. Der
kegelförmige Bereich 4 des Gehäuses 2 weist ebenfalls
Öffnungen auf, durch die ein Gasaustausch zwischen dem
Lagerraum, in dem sich das Gehäuse 2 befindet, und dem Raum 9
gestattet.
In dem vom zylindrischen Teil 3 umschlossenen Raum 10 befinden
sich mehrere Sensoren 11, 12, 13, die auf verschiedene
Parameter eines Feuers ansprechen können. Beispielsweise kann
es sich bei dem Sensor 11 um einen raucherkennenden Fühler,
beim Sensor 12 um einen auf Wärme ansprechenden Fühler und bei
dem Sensor 13 um einen auf bestimmte chemische Produkte
ansprechenden Fühler handeln.
In dem Wasserrohr 1 ist ein Ventil 14 dargestellt, das dann,
wenn Wasser durch die Wasserleitung 1 fließt, ein Signal an
eine Brandzentrale 15 gibt. Von dieser Brandzentrale 15 aus
kann die Feuerwehr alarmiert und das Ventil 14 gesteuert
werden.
Es ist auch möglich, von der Brandzentrale 15 aus die
verschiedenen Sensoren 11, 12, 13 z. B. zyklisch abzufragen
und das Ventil 14 nach einem bestimmten Algorithmus zu
steuern. Bei diesem Algorithmus kann es sich um einen
signalorientierten Algorithmus handeln, der die Grenzwerte von
wesentlichen Einzelmessgrößen bzw. deren zeitlichen Gradienten
mit festem oder adaptivem Schwellwert auswertet. Es kann aber
auch ein zustandsorientierter Algorithmus zum Einsatz kommen,
der kontinuierlich die Umgebung durch den Einsatz von
Mustererkennungsmethoden überwacht. Es können auch die Signale
eines Gassensorarrays, eines Streulicht- und eines
Temperatursensors mit den unterschiedlichen Auswerteverfahren
kombiniert werden. Als Ventil kann ein modifiziertes Ventil
gemäß Fig. 9 zum Einsatz kommen. Beim Einsatz eines solchen
Ventils in der Wasserleitung 1 entfallen die Bauelemente 88
bis 91 und 92 bis 96. Somit wird die Wasserzufuhr pro
Leitungsstrang in Abhängigkeit der Sensoren 11 bis 13 der
Sprinklervorrichtung dieses Leitungsstrangs geregelt. Der
Kegel 74 muss die Öffnung 75 immer freigeben, damit an der
Sprinklervorrichtung Wasserdruck anliegt.
Die Stromversorgung der in dem Gehäuse 2 befindlichen Teile
kann entweder über eine Batterie oder über eine nicht
dargestellte elektrische Leitung erfolgen.
In die Wasserleitung 1 ist ein Ventil 16 eingeschraubt, das
bei Vorliegen bestimmter Kriterien öffnet und Wasser durch die
Öffnungen des kegelförmigen Bereichs 4 nach unten versprüht.
Der Befehl zum Öffnen des Ventils 16 kann entweder dezentral
oder zentral erfolgen. Bei der dezentralen Öffnung bewirken
die in dem Gehäuse 2 befindlichen Sensoren - gegebenenfalls
über Verstärker - die Öffnung des Ventils, während bei der
zentralen Öffnung der Öffnungsbefehl von der Brandzentrale 15
kommt.
Die Fig. 1 zeigt zwar nur ein einziges Gehäuse 2, doch
versteht es sich, dass entsprechende Gehäuse in vorgegebenem
Abstand an einer Decke angeordnet sein können, wobei alle
Sensoren der verschiedenen Gehäuse mit derselben Brandzentrale
15 verbunden sind.
Zwischen dem zylindrischen Teil 3 und dem kegelförmigen
Bereich 4 können auch in der Fig. 1 nicht dargestellte
Vorrichtungen vorgesehen sein, die ein Absprengen des
kegelförmigen Bereichs 4 vom zylindrischen Teil 3 bewirken,
wenn das Ventil 16 öffnet. Hierdurch kann das Wasser bzw. eine
sonstige Löschflüssigkeit besser versprüht werden.
In der Fig. 2 sind der zylindrische Teil 3 und der
kegelförmige Bereich 4 des Gehäuses 2 noch einmal näher und in
perspektivischer Darstellung gezeigt. Man erkennt hierbei,
dass der kegelförmige Bereich mehrere Ringe 20 bis 24
aufweist, die von oben nach unten kontinuierlich kleiner
werden und durch Stege 25, 26 miteinander verbunden sind. Das
unterste Ende des Gehäuses 2 wird durch eine Kappe 27
abgeschlossen, die ein Leuchtelement 28 aufweisen kann, das
bei Gefahr aufleuchtet. Ein Ring 29 kann als Sprengring
ausgebildet sein, der eine Ablösung des zylindrischen Teils 3
vom kegelförmigen Bereich 4 bewirkt.
Die Fig. 3 zeigt einen an sich bekannten Sprinklerkopf 30, der
als Ventil 16 in der Anordnung nach Fig. 1 eingesetzt werden
kann, der ein Glasröhrchen 31 aufweist, das mit einer
Flüssigkeit gefüllt ist, die sich mit zunehmender Wärme
ausdehnt. Dieses Glasröhrchen 31 ist mit seinem unteren Ende
in einer Verteilerplatte 32 gelagert, die zum Verteilen von
Wasser dient. Das obere Ende des Glasröhrchens 31 wirkt als
Ventil und ist in einer Halterung 33 gelagert, die ihrerseits
mit einem Schraubgewinde 34 in Verbindung steht. Die Halterung
33 und die Verteilerplatte 32 sind mittels zweier Stege 35, 36
miteinander verbunden. Mit Hilfe des Schraubgewindes 34 wird
der Sprinklerkopf 30 in die Wasserleitung 1 (Fig. 1)
eingeschraubt.
Bei Auftreten eines Feuers erwärmt sich die Flüssigkeit in dem
Röhrchen 31 und sprengt das Glas, sobald die
Umgebungstemperatur etwa 70°C angenommen hat.
Gemäß der Erfindung kann die Sprengung des Glases bereits vor
dem Auftreten von 70°C in der Umgebung des Glasröhrchens 31
erfolgen. Hierfür können verschiedene Hilfsmittel verwendet
werden, wie sie später noch beschrieben werden.
Für die Auslösung einer frühzeitigen Sprengung des Glases sind
die bereits oben erwähnten und an sich bekannten Sensoren
vorgesehen.
In den Fig. 4a und 4b ist einer dieser Sensoren, z. B. der
Sensor 13, näher dargestellt. Es handelt sich hierbei um ein
Gasmessgerät, das eine lichtemittierende Diode 40 und eine
lichtempfindliche Diode 41 aufweist. Die lichtempfindliche
Diode 41 befindet sich in einem kleinen Glasbehälter, der an
seinem der lichtemittierenden Diode 40 zugewandten Ende mit
einem gassensitiven Polymer 42 versehen ist. Dieser Polymer
hat eine bestimmte Farbe (Fig. 4a) und schlägt bei Auftreten
eines Gases, das sich bei Feuer entwickelt, in eine andere
Farbe um (Fig. 4b). Da die beiden Farben verschiedene
Transmissionsgrade haben, wird dieser Farbumschlag erkannt und
als Kriterium für das Auftreten eines Brandes interpretiert.
Der elektrische Anschluss der lichtempfindlichen Diode 41 kann
direkt mit einer Vorrichtung verbunden sein, welche das Glas
des Sprinklerkopfes 30 zerstört und/oder mit der Brandzentrale
15 verbindet.
Statt oder neben dem gasempfindlichen Sensor kann auch ein
raucherkennender, optischer und/oder ein Halbleitersensor zum
Nachweis von CO, H2S, NOx, NH3 und Cl eingesetzt werden. Der
gasempfindliche Sensor muss auch nicht optisch arbeiten,
sondern kann mittels einer elektrochemischen Zelle realisiert
werden, die beispielsweise auf CO, H2, H2S und SO2 anspricht.
Weiterhin kann der Sensor ein nichtdispersives bzw.
dispersives Infrarotspektrometer sein, das CO, H2, H2S, SO2,
NO2, NO, O2 und NH3 nachweist. Auch Pellistoren, die CO und
brennbare Gase nachweisen, sowie piezoelektrische Elemente zum
Nachweis organischer Verbindungen oder Foto- und Chemo-
Lumineszenz-Sensoren können zum Einsatz kommen.
In der Fig. 5 ist eine erste Ausführungsform dargestellt, mit
deren Hilfe das Glasröhrchen 31 frühzeitig gesprengt werden
kann. Das Glasröhrchen 31 ist hierbei von einem Heizdraht 50
umgeben, der über einen Schalter 51 mit einer elektrischen
Energiequelle 52 verbunden ist. Der Schalter 51 wird über eine
Signalleitung 53 von der Diode 41 aktiviert, sobald diese
Feuer erkannt hat. Der Heizdraht 50 heizt hierdurch die in dem
Glasröhrchen 31 befindliche Flüssigkeit auf, wodurch sich
diese Flüssigkeit stark ausdehnt und das Röhrchen 31 zum
Platzen bringt. Damit sperrt das Röhrchen 31 nicht mehr das
Wasser in der Wasserleitung 1 ab, sodass dieses über die
Verteilervorrichtung 32 in den brennenden Raum gelangt.
Durch den Heizdraht 50 wird die Flüssigkeit in dem Röhrchen 31
viel früher aufgeheizt als dies der Fall wäre, wenn erst die
durch das Feuer entstehende warme Luft durch Konvektion 70°C
in der unmittelbaren Umgebung des Röhrchens 31 erzeugt hätte.
Dennoch weist auch die Ausführungsform nach Fig. 5 noch eine
gewisse Trägheit auf, weil es einige Zeit dauert, bis die
durch den Heizdraht 50 entstehende Wärme durch das Glas bis
zur Flüssigkeit vordringt.
In der Fig. 6 ist deshalb eine Variante der Erfindung
dargestellt, die eine noch schnellere Reaktion ermöglicht.
Hierbei ist ein Heizdraht 54 nicht auf der Außenseite des
Glasröhrchens 31 angeordnet, sondern in dem Glasröhrchen 31
selbst, d. h. er ist von der Flüssigkeit umgeben, die sich in
zunehmender Wärme ausdehnt. Auf diese Weise erfolgt eine sehr
schnelle Wärmeübertragung von dem Heizdraht 54 in die ihn
umgebende Flüssigkeit.
Eine weitere Variante zur Zerstörung des Glasröhrchens 31 ist
in der Fig. 7 dargestellt. Hierbei erfolgt die Zerstörung
nicht über die sich ausdehnende Flüssigkeit, sondern mittels
eines Drucks, der auf die Wand des Glasröhrchens 31 ausgeübt
wird. Auf der Außenseite des Glasröhrchens 31 ist ein
Sprengsatz 55 angeordnet, der einen Feststofftreibsatz 56
aufweist, der über eine Leitung 57 gezündet werden kann. Durch
die Explosion dieses Treibsatzes, der wie bei einem Airbag aus
Natriumacid (NaN3) bestehen kann, wird das Röhrchen 31
zerstört, und das Wasser kann aus der Leitung 1 fließen. Die
Zerstörung des Glasröhrchens 31 ist besonders einfach, wenn
das Glasröhrchen 31 segmentiert ist, also aus verschiedenen
Teilen, z. B. 58, 59 besteht, die keine allzu feste Bindung
zueinander haben.
Eine weitere nicht dargestellte Variante besteht darin, dass
ein chemischer Stoff im Glasbehälter 31 vorgesehen ist, der
durch den Sensor aktiviert wird, worauf eine chemische
Reaktion einsetzt, die eine Erwärmung des in dem Glasbehälter
31 befindlichen Mediums bewirkt.
In der Fig. 8 ist eine weitere Anordnung gezeigt, mit welcher
das Glasröhrchen gesprengt werden kann. Hierbei ist um das
Glasröhrchen 31 ein piezoelektrisches Band 62 geschlungen, das
über einen Schalter 60 an eine Spannungsquelle 61 gelegt
werden kann. Wird der Schalter 60 aufgrund eines von der
Leitung 63 kommenden Befehls geschlossen, wird die Spannung an
das Band 62 gelegt, worauf dieses sich zusammenzieht und das
Glasröhrchen sprengt. Es wird hierbei der sogenannte
umgekehrte Piezoeffekt ausgenutzt, die sogenannte
Elektrostriktion. Wird statt einer Gleichspannung eine
hochfrequente Wechselspannung an das Band gelegt, so kann
Schall erzeugt werden. Dieser Schall kann ebenfalls das
Glasröhrchen zerstören, und zwar insbesondere dann, wenn seine
Frequenz auf die Resonanzfrequenz des Röhrchens abgestimmt
ist. Das Band kann aus keramischen Materialien, z. B.
Titanaten und Niobaten, bestehen. Es gibt allerdings auch
Kunststoffe, die ein piezoelektrisches Verhalten zeigen,
beispielsweise Polyvinylidenfluorid (PVF2). Die Flexibilität
und Plastizität dieses Materials, das einen drei- bis fünfmal
so großen Piezoeffekt zeigt wie kristalline Quarze, ermöglicht
es, ein Band 62 um das Glasröhrchen 31 zu legen.
Die in den Fig. 5, 6, 8 gezeigten Spannungsquellen 52, 61
können sich in der Zentrale 15 oder im Gehäuse 2 befinden bzw.
dem Gehäuse 2 über Leitungen zugeführt werden. Befinden sich
die Spannungsquellen im Gehäuse 2, sind sie vorzugsweise als
Batterien oder Akkumulatoren ausgebildet.
Eine Variante, bei der kein Glasröhrchen zerbrochen wird, ist
in der Fig. 9 gezeigt. Hierbei ist in einer Ausstülpung 70 der
Wasserleitung 1 ein Gewinde 71 eingeschraubt, das Teil eines
steuerbaren Ventils 72 ist. Dieses Ventil 72 weist ein Gehäuse
73 auf, in dem sich ein Kegel 74 befindet. Mit Hilfe dieses
Kegels 74 kann eine Öffnung 75, die durch zwei Stege 76, 77
gebildet wird, mehr oder weniger geschlossen werden. Dies ist
dadurch möglich, dass der Kegel 74 einen Schaft 78 aufweist,
der mit einem Schraubgewinde versehen ist, welches durch die
Verstärkung 79 eines Wasserrohrs 80 geführt wird. Die beiden
erwähnten Stege 76, 77 sind an der Innenseite dieses Rohrs 80
fest mit diesem verbunden. Am Ende des Schafts 78 ist
schematisch eine Kupplung 81 dargestellt, die zeigt, dass der
Schaft 78 mit der Welle 82 eines Motors 83 verbunden werden
kann. Dieser Motor 83 ist über elektrische Leitungen 84, 85
mit einem elektrischen Stecker 86 verbunden, an den ein Kabel
87 geführt ist. Der von diesem Kabel 87 geführte Strom kann
wiederum zentral oder dezentral eingespeist werden. Das Kabel
enthält neben den Stromzuführungsleitungen auch eine
Informationsleitung, mit der Steuersignale an den Motor 83
gegeben werden können.
Hat die Zentrale 15 ein Feuer erkannt, gibt sie an den Motor
83 den Befehl, den Kegel von der Öffnung 75 wegzuführen,
sodass Wasser aus der Wasserleitung 1 durch die Öffnung 75 zu
einer Ausgabedüse 88 und von dort auf einen Verteiler 89
gelangen kann. Dieser Verteiler 89 ist mittels Stegen 90, 91
mit dem Rohr 80 verbunden.
Die Sensoren 92, 93, 94 können bei einer dezentralen Steuerung
den Motor 83 gegebenenfalls über Auswerteschaltungen,
Verstärker und dergleichen direkt ansteuern. Bei einer
zentralen Steuerung werden die Sensoren 92, 93, 94 von der
Zentrale 15 abgefragt, ihre Signale verarbeitet und der Motor
83 aus der Zentrale angesteuert.
Damit die Sensoren 92 bis 94 von der Außenluft umspült werden,
befinden sie sich in einem Teil des Gehäuses 73, der mit
Durchbrechungen 95, 96 usw. versehen ist.
Claims (24)
1. Sprinklervorrichtung mit einem Ventil, das bei vorgegebenen
Kriterien öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Ventil
(16) durch einen Sensor (11, 12, 13) angesteuert wird, der
schnell auf Parameter anspricht, die bei einem Feuer
entstehen.
2. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Ventil (16) und der Sensor (11, 12,
13) in einem gemeinsamen Gehäuse (2) untergebracht sind.
3. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Ventil (16) einen Glasbehälter (31)
aufweist, der mit einem Medium gefüllt ist, welches sich mit
zunehmender Temperatur ausdehnt und bei einer vorgegebenen
Temperatur den Glasbehälter (31) sprengt.
4. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Glasbehälter (31) mit einem
Heizdraht (50) umgeben ist, der durch den Sensor (11, 12,
13) angesteuert und über eine elektrische Energiequelle
aufgeheizt wird.
5. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass auf der Innenseite des Glasbehälters
(31) ein Heizdraht (54) geführt ist, der durch den Sensor
(11, 12, 13) angesteuert und über eine elektrische
Energiequelle aufgeheizt wird.
6. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass ein chemischer Stoff im Glasbehälter
(31) vorgesehen ist, der durch den Sensor aktiviert wird,
worauf eine chemische Reaktion einsetzt, welche eine
Erwärmung des in dem Glasbehälter befindlichen Mediums
bewirkt.
7. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass am Glasbehälter (31) ein Sprengsatz
(55) angeordnet ist, welcher durch den Sensor (11, 12, 13)
angesteuert wird und den Glasbehälter (31) sprengt.
8. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sprengsatz Natriumacid (NaN3)
enthält.
9. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor ein raucherkennender
optischer Sensor (11) ist.
10. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor ein auf bei Bränden
entstehende Gase ansprechender Sensor (13, 40, 41, 42) ist.
11. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor eine elektrochemische Zelle
ist, die auf CO, H2, H2S und SO2 anspricht.
12. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor ein nichtdispersives bzw.
dispersives Infarotspektrometer ist, das CO, H2, H2S, SO2,
NO2, NO, O2 und NH3 nachweist.
13. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor ein Pellistor ist, der CO
und brennbare Gase nachweist.
14. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor ein Halbleitersensor oder
Metalloxidsensor ist, der CO, H2S, Nox, NH3 und Cl nachweist.
15. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor ein piezoelektrisches
Element ist, das organische Verbindungen nachweist.
16. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor ein Foto- und Chemo-
Lumineszenz-Sensor ist, der NOx nachweist.
17. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass mehrere Sensoren (11, 12, 13)
vorgesehen sind, die mittels eines Auswertealgorithmus das
Ventil (16) ansteuern.
18. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, dass der Algorithmus ein signalorientierter
Algorithmus ist, der die Grenzwerte von wesentlichen
Einzelmessgrößen bzw. deren zeitlichen Gradienten mit festem
und adaptivem Schwellwert auswertet.
19. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, dass der Algorithmus ein
zustandsorientierter Algorithmus ist, der kontinuierlich die
Umgebung durch den Einsatz von Mustererkennungsmethoden
überwacht.
20. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, dass die Signale eines Gassensorarrays,
eines Streulicht- und eines Temperatursensors mit den
unterschiedlichen Auswerteverfahren kombiniert werden.
21. Sprinklervorrichtung nach Ansprüch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Ventil (16) an ein
Wasserzuflussrohr (1) angeschlossen ist, in dem sich ein
Strömungsdetektor (14) befindet, der mit einer
Brandmeldezentrale (15) in Verbindung steht.
22. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Ventil ein steuerbares mechanisches
Ventil (72) ist.
23. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, dass das Ventil ein bewegliches
Verschlusselement (74) besitzt, das eine Öffnung (75)
innerhalb eines Rohrs (80) mehr oder weniger öffnet und
schließt, wobei dieses Verschlusselement mit einem
steuerbaren Motor (83) in Verbindung steht.
24. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, dass das steuerbare mechanische Ventil (72)
auch als als Störungswächter dienendes Ventil (14)
eingesetzt wird.
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