DE202018000484U1

DE202018000484U1 - Ein System zur Detektion und zur Bekämpfung von Gefahren in Transportbehältern für LiIon Speichermedien und Gefahrstoffen in Verbindung mit druckgasfreien Ausbringsystemen

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Publication number: DE202018000484U1
Application number: DE202018000484.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2019-05-02
Anticipated expiration: 2028-02-01

Abstract

Ein System zur Detektion von Gefahrensituationen und Bekämpfung von auftretendem Feuer beim Transport von LiIon Energiespeichern. Die Erfindung liegt in der Anwendung von Komponenten, die durch ihre technischen Eigenschaften es ermöglichen, solche Systeme auch in solchen Bereichen einzusetzen zu können, in denen die Verwendung von herkömmlichen Systemen entweder gänzlich ausgeschlossen ist oder diese nur mit einem sehr großen Sicherheitsaufwand oder dem abarbeiten von zeitaufwendigen und komplexen administrativen Prozessen umzusetzen ist. Das System besteht aus einem für diese Bereiche zugelassenen Detektionssystem mit dem, für die Auslösung des Gefahrenbeseitigungsprozesses gespeicherten Steuerungsmedium. Zudem unterliegen die verwendeten Medium Speicher nicht der Gefahrgutverordnung oder den Transportbestimmungen der UN 1950.

Description

Der Transport von gefährlichen Gütern im Bereich der Luftfahrt, sowie in sensiblen gefährdeten Bereichen wie Militär, Sondereinsatzkräfte oder sonstige Institutionen die gefährliche Güter oder Gefahrenstoffe in Kampffahrzeugen, Dienstfahrzeugen oder Systemen mit besonderer Gefahrenlage, wie zum Beispiel U-Booten, transportieren müssen.
Auf Grund der Gesetzes- und Vorschriftenlage dürfen zum Beispiel LiIon Akkus beim Transport in Flugzeugen nur zu einem Drittel geladen transportiert werden. Dies hat zur Folge, dass nur bedingt einsatzfähige System den Zielort erreichen. Damit die Systeme voll einsatzbereit sind, müssen sie dann vor Einsatzbeginn erst einmal vollständig geladen werden. Das bedeutet natürlich eine deutliche Verzögerung der bei der Herstellung der Einsatzbereitschaft, was wiederum in sich eine deutliche Gefährdung darstellt.
Herkömmlich, auf Druckgas und Druckbehältern basierende System haben können auf Grund der Gesetzes- und Vorschriftenlage nur eingeschränkt und mit viel Aufwand oder in den meisten Fällen nicht eingesetzt werden.
Aus diesem Grund wurde ein System entwickelt, das über eine, von der Luftfahrt zugelassene Detektionseinheit verfügt. Diese Detektion steuert nach der Auslösung die Vorratselemente mit dem für den speziellen Einsatz gespeicherten Medium. Hierbei werden die Speichermedien komplett entleert. Da es sich hier um druckgasfreie Speichersysteme handelt unterliegen diese Systeme nicht den restriktiven Vorschriften für den Transport solcher Anlagen zum Beispiel im Bereich der Luftfahrt.
Ein hier dargestelltes Ausführungsbeispiel ist eine Anlage in einem Transportbehältnis für LiIon Batterien. Für diese Anwendung ist das System so konzipiert, dass es in diesem Eisatzgebiet ein völlig neuartiges Löschsystem darstellt, dass alle zurzeit sich darstellenden Probleme in diesem Umfeld löst.
Das System stellt sich dar mit:

- Luftfahrt zugelassener Detektionseinheit
- Einem Eileitungssystem für Auslösung und Ausbringung
- Einem druckgasfreien Speicher- und Ausbringungssystem
- Einem speziellen zugelassenem wasserbasierenden Löschmittel für Metallbrände
- Meldekomponenten wie Sirene, optische Medien sowie Funk oder GSM Modul

Figurenliste

1, zeigt eine mögliche Auslegung des Enleitungssystemkopfes(20) mit Steuerkolben (25) und Federring(27). Dargestellt sind auch ein Schaltelement(88)sowie die Anbindung über eine Anbohrschelle(28).
2, zeigt eine mögliche Auslegung des Enleitungssystemkopfes(20) als Zugfedersystem, mit Steuerkolben (25) und Federring(27). Dargestellt ist die Anbindung über eine Anbohrschelle(28). Das Totvolumen durch den Federblock wird durch die Formgebung des Druckkolbens (95) reduziert.
3, Die hier dargestellte Variante zeigt ein variables System für Transportbehälter zur gezielten Brandbekämpfung bei Bränden mit LiIon Speichermedien. Das System besteht aus einem festen geschlossen Gehäuse, das mehrteilig so ausgelegt sein kann, dass ein Verschlussdeckel als Serviceöffnung integriert ist(15). Die Detektions-(40) und Funktionselemente(60) können fest im Transportbehälter montiert werden. Das System besteht aus den Funktionskomponenten, der druckgasfreien Speicher- und Spendeneinheit(10) mit dem Verschluss- und Spende Ventil(15), dem Systemkopf (20) mit dem Anbindungselement(28). Das Einleitung Detektion Löschsystem besteht aus der dem Detektionssystem(40) den Steuer- und Löschmittel Leitungen(50), welche zum Teil flexibel ausgelegt sind(55), und den, ein oder mehrfachen Düsensystemen(60) . Am Gehäuse befinden sich Befestigungselemente(70)die so verstellbar sind, das die Systeme in unterschiedlichen Transportbehälter eingepasst und fixiert werden können. Für die Möglichkeit im Auslösefall ein Signal abzugeben kann das System mit einem akustischem Warnsignal(80) oder einem Funk oder GSM Modul(85) ausgestattet werden. Zudem verfügt das System über eine Steckverbindung(87) für Energie- und Datentransfer. Über diese können, je nach Systemzustand Informationen oder Spannungen übertragen werden. Dies kann z.B. für eine Warnlampe außerhalb der Transporteinheit genutzt werden. Hier kann ein Ausgelöst werden diese Funktionen, wie hier dargestellt, durch einen Druckschalter(88)der an jeder Position im druckführenden Bereich montiert werden kann. Die Spannungsbereitstellung und Versorgung erfolgt über ein Langzeit Speichermedium(89). Im Falle eines Temperaturanstieges, im dargestellten System, über die Detektionstemperatur im Bereich der Detektionseinheit(40), zerbricht das Thermoelement(42) und eine Feder treibt eine Spitze(44) in die Luftfahrtzugelassene CO2 Patrone(46) und gibt das Steuergas frei. Das Steuergas strömt durch das Einleitungssystem(50) und schiebt die Betätigungskolben(25) des Systemkopfes(20)in die Auslösestellung des Verschluss- und Spende Ventils(15). Durch einen Federring(27) wird der Betätigungskolben(25) in dieser Stellung gehalten und das Löschmittel kann über das Einleitungssystem(50)zu den Düsensystemen(60)gelangen.

Claims

Ein System zur Detektion von Gefahrensituationen und Bekämpfung von auftretendem Feuer beim Transport von LiIon Energiespeichern. Die Erfindung liegt in der Anwendung von Komponenten, die durch ihre technischen Eigenschaften es ermöglichen, solche Systeme auch in solchen Bereichen einzusetzen zu können, in denen die Verwendung von herkömmlichen Systemen entweder gänzlich ausgeschlossen ist oder diese nur mit einem sehr großen Sicherheitsaufwand oder dem abarbeiten von zeitaufwendigen und komplexen administrativen Prozessen umzusetzen ist. Das System besteht aus einem für diese Bereiche zugelassenen Detektionssystem mit dem, für die Auslösung des Gefahrenbeseitigungsprozesses gespeicherten Steuerungsmedium. Zudem unterliegen die verwendeten Medium Speicher nicht der Gefahrgutverordnung oder den Transportbestimmungen der UN 1950.
Ein System zur Detektion von Gefahrensituationen und Bekämpfung von auftretendem Feuer beim Transport von LiIon Energiespeichern. Die Erfindung in der Anwendung und Kombination von Komponenten die neben der Funktionalität auch zu Gewichtsreduzierungen führen. Der Einsatz eines Einleitungssystems, bei dem die Leitung als Steuerleitung und auch als Mediums Leitung zum Transport des Ausbringgutes zum Düsensystem reduziert deutlich die Leitungskomplexität sowie auch das Gewicht der Anlage. Des Weiteren führt der Einsatz von sogenannten Anbohrschellen wiederum zu einer deutlichen Reduzierung von Gewicht und Komplexität. Das Einleitungssystem verfügt über einen speziellen Systemkopf mit Arretier Funktion nach der Auslösung.
Ein System zur Detektion von Gefahrensituationen und Bekämpfung von auftretendem Feuer beim Transport von LiIon Energiespeichern, dadurch gekennzeichnet, das die Bereitstellung und das Ausbringen des Mediums druckgasfrei erfolgt. Es handelt sich hier um Systeme die die zum Ausbringen des Medium benötigte Energie ausschließlich aus der Speicherung von mechanischer Energie, aus Elastomeren Körpern oder Metall-, Composite- oder Kunststofffedern beziehen.
Ein System zur Detektion von Gefahrensituationen und Bekämpfung von auftretendem Feuer beim Transport von LiIon Energiespeichern, dadurch gekennzeichnet, das die Bereitstellung und das Ausbringen des Mediums druckgasfrei erfolgt. Es handelt sich hier um Systeme die die zum Ausbringen des Medium benötigte Energie ausschließlich aus der Speicherung von mechanischer Energie, aus Elastomeren Körpern oder Metall-, Composite- oder Kunststofffedern beziehen. Eine Variante für den Einsatz eines Federelementes ist die Anwendung als Zugelement. Hierbei ist das System so ausgelegt, dass das Volumen des Federelementes (Blockzustand der Feder), durch eine spezielle Formgebung des Druckkolbens ausgeglichen wird.
Ein System zur Detektion von Gefahrensituationen und Bekämpfung von auftretendem Feuer beim Transport von LiIon Energiespeichern. Die Erfindung in der Anwendung und Kombination von Komponenten die neben der Funktionalität auch zu Gewichtsreduzierungen führen. Eine Funktionale Eigenschaft ist eine Variable Einstellmöglichkeit der Befestigungspunkte, Klammern oder Stützen die so ausgelegt sind, dass die Systeme auf unterschiedliche Behälter-, Transport- oder Lagergehäuse eingestellt werden können.
Ein System, das ergänzend zur Detektion, ähnlich der Sinnesfähigkeiten wie riechen, schmecken, fühlen oder hören, mittels der dazu benötigten und installierten Sensorik, das Potenzial der Belastung, Gefährdung oder Abweichung vom gewünschten und definierten Zustand oder Eigenschaften, wie zum Beispiel bei der Entstehung einer Brandlast mittels eines Thermoelementes, eines Co- Sensors, eines Gassensors oder ähnlich, auch das Potenzial der Änderung oder des Gefährdungspotenzials erfasst und bewertet und die benötigten Maßnahmen zur Eindämmung, bzw. Beseitigung der Störung im Umfeld, wie zum Beispiel das Ausbringen von Mitteln zur Neutralisierung von Säuren oder zur Beseitigung von giftigen Gasen, mittels des in Anspruch [1], [2] und [3] dargestellten Systems.
Ein, wie in Anspruch [1], [2] und [3] beschriebenes System, das sich dadurch auszeichnet, dass es im Falle einer Detektion Maßnahmen einleitet, die durch Funk, WLAN oder ähnliche Systeme kommuniziert werden und Folgeereignisse initiieren, wie zum Beispiel das Regeln oder Regulieren von technischen Zuständen oder Eigenschaften oder die Schaffung einer Kommunikationsfunktion die Nachrichten oder Informationen bereitstellt oder gezielt weitergibt, und daraus weitere Aktionen oder Interaktionen entstehen. Ein Anwendungsbeispiel hier wäre das Abschalten oder Einschalten von Gebläse- oder Lüfter oder ähnlichen Modulen im Falle einer Auslösung durch das System oder das Einschalten von Warneinrichtungen außerhalb des Transportbehälters, wie zum Beispiel Warnlampen, über drahtlose oder drahtgestützte Technologien.
Ein System zur Detektion von Gefahrensituationen, wie in Anspruch [1], [2] und [3] beschrieben, bei dem auf Grund der örtlich variablen Auslegung der Komponenten zur Detektion und auch der Maßnahmen zur Beseitigung der, von den gewünschten Umgebungszuständen abweichenden Zustände, die Orientierung und Montage der Funktionselemente in den Transporteinheiten an unterschiedlichen örtlichen Begebenheiten möglich ist. Durch den Einsatz von flexiblen Verbindungselementen ist der Einsatz des Systems maximal variabel.