DE2548850A1 - Brandloeschanlage - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DIETRICH LHVViNSKY n-iioz-jQAChiiMH-i-ii·::; HEiNEU PkILTSCH MÖNCHEN 21 GOTTHARDSTR.

31.Oktober 1975 8649

CERBERUS AG

Männedorf / Schweiz

BRANDLOESCHANLAGE

Die Erfindung betrifft eine B randlos chanlag e mit einer Anzahl in einem Raum verteilten Brandfühlern und diesen räumlich zugeordneten, durch ein Rohrleitungsnetz über Auslöse ventile mit einem Löschmittel versorgten Löschmittel-Verteilerköpf en.

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Die in einer solchen Anlage verwendeten Brandfühler können beispielsweise als Temperaturfühler ausgebildet sein, welche bei Ueberschreitung einer bestimmten Grenztemperatur reagieren oder für andere Brandphänomene, z. B. Rauch, Brandgase oder Flammen, empfindlich sein. Als Löschmittel können Flüssigkeiten, z. B. Wasser, eventuell mit bestimmten Zusätzen, brandlöschende Gase, z.B. N2, Kohlendioxid oder Halon oder schaum- oder pulverförmige Löschmittel, dienen, wobei die Verteilerköpfe dem Löschmittel entsprechend ausgebildet sind, z. B. als Sprinklerköpfe.

Bei bekannten derartigen Brandlöscheinrichtungen wird bei Ausbruch eines Brandes zunächst ein unmittelbar über dem Brandherd angeordneter Brandfühler, z.B. infolge der auftretenden Temperaturerhöhung, ausgelöst. Dieser Brandfühler öffnet dadurch das Absperrventil des dem Fühler unmittelbar räumlich zugeordneten Verteilerkopfes, so dass das Löschmittel ausströmen kann. Dabei sind häufig "Brandfühler und Verteilerkopf zu einer mechanischen Einheit vereinigt,

z.B. in Form eines Sprinklerkopfes mit Schmelzlot-Auslösung oder mit selbstsprengender Glasfass-Auslösung.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Brandlöschanlage, dass das Löschmittel direkt über dem Brandherd ausgelöst wird und auf diesen herabströmt oder sprüht. Bei einem'Brand entsteht jedoch unmittelbar über dem Brandherd eine Hitzezone und zusätzlich strömt die durch den Brand erhitzte Luft über dem BrariSherd mit erheblicher Geschwindigkeit

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nach oben. Dies hat zur Folge, dass der Grossteil des aus dem Auslösekopf austretenden Löschmittels den Brandherd überhaupt nicht erreicht, weil es vorher verdampft und durch die Strömung nach oben oder seitlich weggetragen wird. Die Löschwirkung wird bei solchen vorbekannten Brandlös chanlagen durch diesen offenbar bisher kaum erkannten Effekt erheblich beeinträchtigt und kann nicht das im Verhältnis zur aufgewendeten Menge des Löschmittels mögliche Optimum erreichen. Zur Verbesserung der Löschmittelauslösung im Fall von Sprinkler-Anlagen sind auch schon Sprinklerkopf-Ausführungen vorgeschlagen worden, die Wassertröpfchen verschieden grossen Durchmessers erzeugen, einmal solche, die rasch verdampfen und zum anderen sehr grosse, die die Flamme zu durchdringen vermögen. Da jedoch auch diese bis zum Erreichen des Brandherdes schon eine erhebliche Wärmeenergiemfenge aufnehmen, ist die Wirkung auch hier nicht optimal.

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Nachteile und die Schaffung einer Brandlöschanlage mit optimaler Löschwirkung im Verhältnis zur aufgewendeten Löschmittelmenge und mit verbesserter Brandausbreitungs-Behinderung.

Die-Effindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Brandfühler über elektrische Leitungen mit einer Auswertezentrale verbunden sind, die bei Ansprechen eines der Branöf ühler die Auslöse ventile durch Ueber-

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mittlung elektrischer Signale derart steuert, dass für wenigstens einen dem angesprochenen Brandfühler benachbarten Verteilerkopf das Löschmittel freigegeben wird, während der dem Brandfühler räumlich zugeordneten Auslösekopf geschlossen bleibt.

Die Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Figur 1 zeigt die räumliche Anordnung der Brandfühler und Verteilerköpfe eines Ausführungsbeispieles der Erfindung. Anhand von Figur 2 wird die Wirkungsweise dieser Anlage erläutert.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Beispiel sind die einzelnen Brandfühler mechanisch gekoppelt mit den Verteilerköpfen in einem quadratischen Raster an der Raumdecke des geschützten Raumes angebracht, wobei die horizontalen Zeilen mit 1, 2 ... 5 bezeichnet sind, während die vertikalen Zeilen die Bezeichnungen A, B ... H tragen. Statt eines quadratischen Rasters kann selbstverständlich auch eine andere Verteilung gewählt werden, z.B. ein Dreieckraster oder ein Sechseck-Wabenraster.

Tritt nun an einem Ort B des Raumes, z.B. wie in Figur 1 dargestellt, unterhalb des Brandfühlers D3 ein Feuer aus, so wird durch die BrandwirEüng zunächst der Brandfühler F am Ort D3 zum Ansprechen gebracht. Die einzelnen Brandfühler F sind über elektrische Leitungen mit einer Auswertezentrale C Verbünden, welche beispielsweise als

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Prozessrechner mit genügender Speicherkapazität ausgebildet sein kann. Dabei können die einzelnen Fühler über separate Leitungen mit der Auswertezentrale C verbunden sein oder über gemeinsame Leitungen, wobei die Signalübertragung zur Zentrale mit einer geeigneten Kodierung erfolgt, so dass in der Zentrale der Herkunftsort des Signales eindeutig feststellbar ist. Im Speicher der Zentrale C ist nun zu jedem Fühlerort wenigstens einer der Nachbarorte gespeichert.

Von der Zentrale C sind nun weitere Steuerleitungen zu jedem der Ventile V geführt. Diese Ventile können beispielsweise als Magnetventile ausgeführt sein, welche bei Eintreffen eines Steuersignales von der Zentrale C aus den Löschmittelfluss zu den Verteilerköpfen, z.B. den Wasseraustritt aus den Sprinklerköpfen, freigeben.

Die Zentrale C ist nun so eingerichtet, dass sie bei Eintreffen eines Signales von einem der Brandfühler F, z. B. desjenigen am Ort B3, aus dem Speicher die darin festgehaltenen Nachbarorte abruft und den Auslöseventilen, welche den an diesen Orten angebrachten Verteilerköpfen zugeordnet sind, ein Steuersignal zuleiten und diese öffnen, so dass das Löschmittel aus den Verteilerköpfen K, z.B. am Ort C3 und E 3 austreten kann. Hingegen bleibt der am Ort des angesprochenen Brandfühlers D3 angebrauchte Verteilerkopf geschlossen. Damit wird erreicht, dass das Löschmittel nicht direkt von oben auf den Brandherd hinabströmt, sondern nur in einer seitlichen Zone I und durch die

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bei dem Brand entstehende Luftzirkulation unmittelbar an den Brandherd heran transportiert wird. Dadurch wird erreicht, dass das Löschmittel direkt am Brandherd eine optimale Wirkung erzielen kann und dass kein Löschmittel unnötigerweise, ohne eine Wirkung zu entfalten, verloren geht.

Gleichzeitig wird die Ausbreitung eines schnell verlaufenden Brandes weitgehend unterbunden, da alle den Brandherd umgebenden brennbaren Materialien vorgenässt werden, was nach praktischer Erfahrung deren Entflammbarkeit erheblich reduziert. Bei nicht genügend feuerwiderstandsfähigen Decken muss allerdings die Verteilung des Lösehmittels diesem Umstand Rechnung tragen, in dem sich z.B. die Wasserstrahlen benachbarter Verteilerköpfe überschneiden.

Im Prinzip genügt es zwar, bei Ansprechen eines Brandfühlers nur einen einzigen benachbarten Verteilerkopf auszulösen, um bereits eine bessere Wirkung zu erzielen als mit vorbekannten B randlos chanlagen. Um die Wirkung noch zu verbessern und um eine Brandausbreitung zu verhindern, ist es jedoch zweckmässig, mehrere benachbarte Verteilerköpfe durch einen Brandfühler auszulösen. So können beispielsweise zwei auf verschiedenen Seiten des angesprochenen Brandfühlers liegende Verteilerköpfe ausgelöstjyerden, beispielsweise bei Ansprechen des Fühlers D3 die beiden benachbarten Verteilerköpfe C3 und E3 oder die vier benachbarten JVerteilerköpfe C3, E3, D2 und D4.

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Die Erfindung kann bei genügendem Löschmittelvorrat auch so ausgeführt werden, dass um den Brandherd B ein Ring I von Verteilerköpfen für jeden Fühlerort im Speicher festgelegt ist. Bei Ansprechen eines Fühlers wird somit eine ringförmige Zone von Verteilerköpfen um den Brandherd ausgelöst, so dass nicht nur eine optimale Löschwirkung erzielt werden kann, sondern zusätzlich die Feuerausbreitung weitgehend verhindert wird. Die neuartige Ausführung der Löschanlage benötigt hiezu bei normalem Brandrisiko nicht mehr Löschmittel als eine herkömmliche Anlage.

Durch die bessere Ausnützung des Löschmittels können bei Anwendung empfindlicher Fühler auch die horizontalen Abstände der Löschmittelverteiler je nach Brandrisiko grosser gewählt werden, als es z. B. in normalen Sprinkleranlagen der Fall ist. Die höheren Aufwendungen für die Anlage werden so auf wirtschaftliche Weise in gewissem Ausmass kompensiert.

Für den Fall, dass trotzdem eine weitere Brandausbreitung stattfindet, kann im Speicher vorgesehen sein, dass durch weitere angesprochene Brandfühler wiederum eine bestimmte erweiterte Schutzzone von Verteilerköpfen ausgelöst wird, während die Köpfe am Ort angesprochener Fühler" gegebenenfalls wieder geschlossen werden können.

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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung können die Brandfühler als Mehrniveau-Detektor ausgebildet sein, welche bei Erreichen einer unteren Schwelle, z. B. einer niedrigeren Auslösetemperatur, ein erstes Signal an die Zentrale C geben, wodurch - wie beschrieben die unmittelbar benachbarten Verteilerköpfe der Zone I freigegeben werden. Bei Erreichen einer zweiten Schwelle, z.B. einer höheren Auslösetemperatur, wird zusätzlich eine in zweiter Linie benachbarte Zone II weiterer Auslöseköpfe - wie in Figur 1 - zusätzlich freigegeben, so dass die Löschwirkung verstärkt wird. Bei erneutem Unterschreiten der tititeren Schwelle werden alle Ventile geschlossen, wodurch unnötiger Löschmittelschaden unterbleibt.

Stattdessen können die Auslöseventile auch als Zweistufen-Magnetventile ausgebildet sein, welche je nach Schaltstufe einen verschiedenen Lö schmitt elfIu ss freigeben, so dass bei Erreichen der unteren Schwelle zunächst nur eine geringere Menge Löschmittel aus den Köpfen der Zone I austreten kann. Erst bei weiterer Brandausbreitung, d.h. bei Erreichen der oberen Schwelle werden die Magnetventile auf volle Leistung geschaltet, so dass eine vergrösserte Löschmittelmenge aus den Köpfen austritt und die Löschwirkung verstärkt wird.' Das Löschmittel wird also dosiert und auf den Brandumfang abgestimmt eingesetzt.

Eine Brandlöschanlage der beschriebenen Art weist also die Vorteile sowohl der bekannten Sprühflutanlagen, als auch der klassischen

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Sprinkleranlagen auf, ohne jedoch die Nachteile zu übernehmen. Im Gegensatz zu Spruhflutanlagen ist der Wasserverbrauch reduziert und wird so gesteuert, dass dergrösste Teil des Löschmittels den Brandherd wirklich erreicht und am Brandherd selbst eine abkühlende und löschende Wirkung entfalten kann, also so dass das Löschmittel optimal eingesetzt wirdi Der Nachteil der Sprinkleranlagen, dass das Löschmittel direkt von oben auf den Brandherd herabrieselt und grösstenteils vor Erreichen des brennenden Materials verdampft oder durch die nach oben gerichtete Strömung weggetragen wird, fällt ebenfalls weg, da das Löschmittel seitlich zugeführt wird und der Strömung zum Brandherd folgt. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Kühlwirkung direkt am brennenden Material selbst eintritt und nicht an den Verbrennungsgas en. Die Löschwirkung ist daher optimal.

Ein weiterer Vorteil gegenüber klassischen Sprinkleranlagen ist, dass die Ventile durch die Auswertezentrale so gesteuert werden können, -dass sie sich wieder schliessen, eventuell mit gewisser Zeitverzögerung, sobald der Brandfühler kein Brandsignal mehr liefert.

Die Wirkung der erfindungsgemässen Brandlös chanlage lässt sich noch weiter verbessern, dadurch dass zusätzlich Ventilations- oder Absaugeinrichtungen vorgesehen sthd, welche von den Brandfühlern so gesteuert werden, dass die Luft am Ort eines angeordneten Brandfühlers abgesaugt wird, nicht jedoch in der benachbarten Zone, wo

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eventuell Frischluft oder gegebenenfalls ein branderstickendes Gas zugeführt werden kann. Neben der weiteren Verbesserung der Löschmittelzufuhr hat dies den Vorteil, dass die durch den Einsatz einer Sprinkleranlage bei vielen Brandtypen auftretende Verqualmung vermieden wird und Rauchschäden vermindert werden können. Gegebenenfalls kann auch eine vorhandene Klimaanlage in dieser Weise eingerichtet werden.

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Claims (1)

1. ³¹ 25488B0

   Patentansprüche

   \ 1.Jßrandlöschanlage mit einer Anzahl in einem Raum verteilten

   Brandfühlern und diesen räumlich zugeordneten, durch ein Rohrleitungsnetz über Auslöseventile mit einem Löschmittel versorgten Löschmittelverteilerköpfen, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandfühler über elektrische Leitungen mit äner Auswertezentrale verbunden sind, welche bei Ansprechen eines der Brandfühler die Auslöseventile durch Uebermittlung elektrischer Signale derart steuert, dass für wenigstens einen dem angesprochenen Brandfühler benachbarten Verteilerkopf das Löschmittel freigegeben wird, während der dem Brandfühler räumlich zugeordnete Auslösekopf geschlossen .bleibt.

   2. Brandlöschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertezentrale bei Ansprechen eines Brandfühlers die Auslöseventile wenigstens zweier benachbarter und in entgegengesetzter Richtung vom ausgelösten Brandfühler angeordneter Verteilerköpfe auszulösen vermag.

   3. Brandlöschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertezentrale die Äuslöseventile in einer ringförmigen Zone um den angesprochenen Brandfühler angeordneten Verteilerköpfe auszulösen vermag.

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   4. Brandlöschanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandfühler als zwei Niveau-Detektoren mit einem niedrigeren Schwellenwert und einem höheren Schwellenwert für bestimmte Brandphänomene ausgebildet sind.

   5. Brandlöschanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Auslöseventile als Zweistufenventile ausgebildet sind, wobei die erste Stufe einen geringeren Löschmittelfluss freigibt und bei Erreichen der unteren Schwelle ausgelöst wird, während die zweite Stufe einen grösseren Löschmittelfluss freigibt und bei Erreichen der oberen Schwellen ausgelöst wird.

   6. Brandlöschanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen der unteren Schwelle benachbarte Verteilerköpfe ausgelöst werden und dass bei Erreichen der oberen Schwelle zusätzlich weitere in zweiter Linie benachbarte Verteilerköpfe freigegeben werden.

   7. Brandlöschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertezentrale einen Speicher aufweise, in welchem zu jedem Brandfühlerort wenigstens ein benachbarter Auslöseort gespeichert ist und dass die Auswertezentrale eingerichtet ist, bei Eintreffen einer Meldung von einem Brandfühlerort.die entsprechenden Auslöseorte aus dem Speicher abzurufen.

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   8. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseventil nach Aufhören des Brandsignals wieder geschlossen wird.

   9. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche Ventilationseinrichtungen, die von den Brandfühlern so gesteuert werden, dass sie die Luft am Ort eines ange-

   ■ sprochenen Brandfühlers absaugen.

   23.10.1975/lf

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   L e e r s e i t