DE2706798A1

DE2706798A1 - Brandschutzwandungen

Info

Publication number: DE2706798A1
Application number: DE19772706798
Authority: DE
Inventors: Ingeborg Laing; Nikolaus Laing; Oliver Laing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-02-17
Filing date: 1977-02-17
Publication date: 1978-08-31

Description

Brandschutzwandungen
Die Erfindung bezieht sich auf Wandungen von Räumen, in denen gegen Übertemperatur empfindliches Gut gegen Erandeinwirkung geschützt werden soll. Mehr speziell bezieht sich die Erfindung auf Schränke zur Aufbewahrung von Datenträgern, sogenannten EDV-Schränken, oder auch auf Sicherheitszellen, in die Menschen in brennenden Häusern sich in Sicherheit bringen können, und andere Schutzräume, insbesondere Atombunker.
Das physikalische Prinzip von Brandschutzschränken und -räumen basiert bisher auf Wandungen hoher Wärmedämmung und hoher Wärmekapazität zur Aufnahme der die Wärmedämmung durchdringenden Wärme. Es sind auch Brandschutzwandungen bekannt geworden, bei denen durch die Einwirkung hoher Temperatur Schäume entstehen, die während der Brandperiode die Wärmedämmung vergrössern.
Vom Erfinder kommt der Vorschlag, Latentspeichermassen zur Aufnahme der die Wärmedämmschicht durchsetzenden Warme einzusetzen. Der Vorteil besteht darin, dass sehr grosse Wärmemengen pro Volumeneinheit absorbiert werden können.
Unter latenten wärmespeichernden Massen werden Massen verstanden, die Umwandlungswärme bei annähernd konstanter Temperatur auf zu nehmen in der Lage sind, also Massen1 die bei Umwandlungen von einer kristallinen Phase in eine zweite kristalline Phase bei Umwandlung vom kristallinen geschmolzenen Zustand und bei Umwandlung vom kristallinen Zustand in einen gasförmigen Zustand latente Wärme zu speichern in der Lage sind.
Gemäss der Erfindung werden derartige Latentspeichermassen mit Wärmedämmschichten in Reihe geschaltet dergestalt, dass auf eine Wärmedämmschicht eine Latentspeichermasse, dann wieder eine Wärmedämmschicht, dann wieder eine Latentspeicherschicht, gegebenenfalls auch in drei- oder vierfacher Fortsetzung vorgesehen sind. Dabei soll die Temperatur, bei der die Phasenumwandlung erfolgt, von dem der Beflammung ausgesetzten Raum zum zu schützenden Raum hin abnehmen. Für den Bereich der höheren Temperaturen haben sich insbesondere solche Latentspeichermassen bewährt, die nicht nur Schmelzwärme aufnehmen, sondern beim Schmelzen Kristallwasser freisetzen, worauf als nächster wärmeverbrauchender Prozess die Kristallwasserverdampfung erfolgt.
Grundsätzlich eignen sich hierzu alle Metallsalzhydrate hoher Zahl von Wassermolekülen, z.B.
Na2CO3 x 10 H20 Na2CrO4 x 10 H20 Na2SO4 x 10 H20 Na2HPO4 x 12 H20 Na3PO4 x 12 H20 AlK(S04) x 12 H20 AlNa(S04)2 x 12 H20 An die Stelle von kristalliner Einbindung kann das Wasser unter Verzicht auf Schmelzwärme auch von saugfähigen Schichten aufgenommen werden, die dann erfindungsgemäss vorzugsweise von Kanälen durchzogen sind, so dass sich bildender Wasserdampf nach aussen austreten kann. Für geringere Temperaturen eignen sich auch niedersiedende Flüssigkeiten, insbesondere nicht brennbare.
Für die dann folgenden Schichten eignen sich die Hydrate von Hydroxiden oder von Metallsalzen, insbesondere die Hydrate der Salze mit organischem Radikal. Als Isolationsschichten sieht die Erfindung für die äusseren Schichten vorzugsweise mineralische Pulververschüttungen oder aus Pulver gepresste Platten vor, vorzugsweise solche aus Silikaten und Metalloxiden mit dendridischer Kristallform. Die Porenvolumina werden erfindungsgemass so klein gewählt, dass sie unterhalb der freien Weglänge für N2 und 02 zumindest bei hoher Temperatur liegen. Die weiter nach innen liegenden Isolationen können auch aus organischen Stoffen bestehen, ebenso die Behälter der Speichermassen, die vorzugsweise aus hohlen Platten bestehen, die aus nebeneinanderliegenden Rechteck-Kanälen gebildet werden und nach der Befüllung mit Speichermasse an den Enden verschlossen werden. Die Kanäle dieser Platten sollten erfindungsgemäss horizontal verlaufen, damit der hydrostatische Druck nach erfolgter Aufschmelzung gleich bleibt.
Als Speichermassen eignen sich besonders Substanzen, die frei von isotypischen oder epitaxischen Beimischungen sind, so dass sie nach erfolgter Wärmeaufnahme in den metastabilen Zustand übergehen und dementsprechend die im Brandfall eindringende Schadwärme nicht wieder abgeben. Die für den Schutz von Personen dienenden Brandschutzzellen werden erfindungsgemäss vorteilhaft mit einer ins Freie führenden, wärmeisolierenden Leitung versehen und mit einem im Notfall auch von Hand zu betätigenden Gebläse ausgerüstet.

Claims

Neue Patentansprüche Schutzwand für Brandschutzschränke, Brandschutzräume oder dergleichen mit einer isolierenden Schicht und einer dem zu schützenden Raum zugekehrten, latente Wärme speichernden Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere latente Wärme speichernde Massen enthaltende Schichten, die jeweils von wärmeisolierenden Schichten voneinander getrennt sind, vorgesehen sind, und dass die Umwandlungstemperatur der Masse, die dem zu schützenden Raum näher gelegen ist, kleiner ist als die Umwandlungstemperatur einer Masse jeder Schicht, die von dem zu schützenden Raum weiter entfernt ist.
2. Schutzwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, dem zu schützenden Raum zugekehrte Schicht eine latente Warme speichernde Masse enthaltende Schicht ist, und dass die letzte dem zu schützenden Raum abgekehrte Schicht eine wärmedämmende Isolierschicht ist.
3. Schutzwand nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der wärme speichernden Schichten eine Verdampfungswärme aufnehmende Masse enthalten.
4. Schutzwand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungswärme aufnehmende Masse in einem saugfähigen porösen Material verteilt ist.
5. Schutzwand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die das saugfähige Material enthaltende, latente Wärme speichernde Schicht über Kanäle mit der Umgebung ko.zzmuniziert.
6. Schutzwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungswärme aufnehmende Masse in einem Trägerstoff aus Streckmetall verteilt ist.
7. Schutzwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die saugfähige Trägersubstanz makromolekulare Stoffe, z.B.

Alginate oder offenporige Schäume oder Aerosil, enthält.
8. Schutzwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur zu schützenden Wandung hinweisende Isolierschicht aus einer gepressten Schüttung, insbesondere von dendridischen, mineralischen Kristallen, z.B. aus Silikaten, besteht.
9. Schutzwand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttung komprimiert ist und der mittlere Durchmesser der Hohlräume zwischen den Teilchen der Schüttung kleiner ist als die freie Weglänge von heisser Luft.
10. Schutzwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die latente Wärme speichernden Massen in flächigen Hohlkörpern, z.B. aus Aluminiumfolien oder Extrusionsprofilen aus Thermoplasten, untergebracht sind.
11. Schutzwand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper aus parallel zueinander verlaufenden Kanälen bestehen.
12. Schutzwand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle horizontal verlaufen.