-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine ortsfeste Einrichtung zum automatischen
Feuerlöschen.
-
Seit
mehr als 120 Jahren sind Einrichtungen zum automatischen Feuerlöschen mit
Diffusoren bekannt, die üblicherweise
als Sprinkler bezeichnet werden. In seiner einfachsten Form umfaßt der Sprinkler
einen Ablenker und eine Verschlußvorrichtung, um normalerweise
eine Wasser- oder
Schaumzuführleitung
zu verschließen,
die unter ständigem Druck
steht. Diese Verschlußvorrichtung
ist mit einer Schmelzlegierung versehen, die bei einem Temperaturanstieg
schmelzen soll, um die Zuführleitung
freizugeben und die austretende Flüssigkeit zu deren Verteilung
zum Ablenker zu leiten.
-
Diese
Einrichtungen wurden seither verbessert, insbesondere hinsichtlich
der Erkennung eines Brandausbruchs, die mittels eines Systems von
Detektoren durchgeführt
werden kann, die mit einer Einheit zur Steuerung der Sprinkler abhängig von
der Branderkennung verbunden sind.
-
Wenngleich
diese Einrichtungen meist zufriedenstellend sind, weisen sie dennoch
eine gewisse Anzahl von mehr oder weniger schwerwiegenden Nachteilen
auf.
-
So
bieten Sprinkleranlagen aufgrund der Tatsache, daß in vielen
Räumen
nur bestimmte Bereiche mit Sprinklern ausgestattet sind, häufig einen
unvollständigen
Schutz, und wenn das Feuer in einem ungeschützten Bereich ausbricht oder
sich dort ausbreitet, kann es nicht gelöscht werden.
-
Bei
automatischen Sprinklern mit Schmelzlegierung liegt ein weiterer
Nachteil in der Tatsache begründet,
daß die
Sprinkler, wenn ihre Schmelzlegierungen einmal einem Schmelzvorgang
ausgesetzt sind, nicht erneut montiert und wiederverwendet werden
können.
Neue Sprinkler gleicher Größe, Art
und Wärmewiederstandsklassifizierung
müssen
installiert werden, was nach jedem Brand beträchtliche Kosten mit sich bringt.
-
Ein
anderer Nachteil dieser Sprinkleranlagen besteht darin, daß sie sehr
viel Wasser verbrauchen und eine zerstörerische Wirkung, z. B. auf
Lebensmittel oder empfindliche Materialien, wie Vorräte von Papier
oder Verpackungskartons, mit sich bringen. Sobald sie ausgelöst werden,
geben die Sprinkler effektiv bis zum manuellen Verschließen der
Wasserversorgung Wasser ab. Überdies
besteht immer die Gefahr, daß die
Wasserversorgung während
eines Brandes vorzeitig unterbrochen wird, aber auch, daß die Einrichtung
nach einem Brand nicht wieder in einen funktionsfähigen Zustand
versetzt wird.
-
Zudem
müssen
diese Einrichtungen regelmäßig inspiziert
werden, um zu überprüfen, ob
keine Schäden,
Korrosion, Wasserlecks usw. vorliegen. Sie müssen auch regelmäßig getestet
werden. Im Falle einer Unterbrechung der Wasserversorgung werden sie
natürlich
außer
Betrieb gesetzt. Zur Vermeidung dieses Problems muß auch ein
elektrisches Überwachungsgerät für die Wasserversorgung
installiert werden.
-
Ziel
der Erfindung ist es, die zuvor erwähnten Nachteile zu beseitigen.
Zu diesem Zweck schlägt
sie eine Einrichtung zum automatischen Feuerlöschen vor, die das gesamte
Volumen eines Raums befeuchten kann, was die Entflammbarkeit aller
sich darin befindenden Objekte verringert. Durch die Erfindung erreicht
man zusätzlich
einen Abbau von Asche, Gerüchen
und Rauchgasen des Feuers, was eine bessere Sicht und eine geringere
Vergiftung ergibt, wodurch der Einsatz von Feuerwehrleuten erleichtert
wird.
-
Aufgrund
der Erfindung wird eine sehr geringe Wassermenge verwendet, und
man vermeidet eine Beschädigung
von wasserempfindlichen Produkten.
-
Ferner
kann die erfindungsgemäße Einrichtung
eine Infrarotbarriere erzeugen, um die Ausbreitung des Feuers durch
Infrarotstrahlung zu begrenzen.
-
Gegenstand
der Erfindung ist eine Einrichtung zum automatischen Feuerlöschen, mit
mehreren Diffusoren, die in einem vor Feuer zu schützenden
Raum verteilt sind, wobei die Diffusoren mit einer Leitung zum Zuführen einer
zum Feuerlöschen
bestimmten Flüssigkeit
unter Druck verbunden sind, mit Feuerdetektionsmitteln, die mit
Mitteln zur automatischen Steuerung der Versorgung der Diffusoren über die
Zuführleitung
in Folge der Detektion eines Feuers durch die Detektionsmittel verbunden
sind, und mit einem Druckgasbehälter,
der über
eine Verbindungsleitung mit einem Tank verbunden ist, der die Flüssigkeit
enthält
und seinerseits mit der Zuführleitung
verbunden ist, wobei die Verbindungsleitung normalerweise mit Verschlußmitteln
verschlossen ist, deren Öffnen
von den Mitteln zur automatischen Steuerung gesteuert werden kann,
damit das in dem Behälter enthaltene
Druckgas in den Tank einströmen
kann, um die Flüssigkeit über die
Zuführleitung
aus den Diffusoren auszustoßen,
wobei die Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Diffusoren
Zerstäubungsdüsen für die Flüssigkeit
sind, die entsprechenden Motorventilatoren zugeordnet sind, die
so hintereinander angeordnet sind, daß ein Motorventilator, der
sich stromabwärts
eines stromaufwärtigen
Motorventilators befindet, den größten Teil des Volumens zwischen
dem stromabwärtigen
und dem stromaufwärtigen
Motorventilator sowie einen Teil des Volumens an zerstäubter Flüssigkeit,
das vom stromaufwärtigen
Motorventilator ausgeblasen wird, ansaugt.
-
Gemäß anderen
Merkmalen der Erfindung:
- – wird jeder der Ventilatoren
von einem Elektromotor angetrieben,
- – ist
der Elektromotor abgedichtet und ein zusätzlicher Diffusor nahe dem
Motor angeordnet, um diesen zu kühlen,
- – erstrecken
sich die Stromversorgungsdrähte des
entsprechenden Motors der Ventilatoren in der Flüssigkeitszuführleitung,
- – wird
jeder der Ventilatoren von einem Hydraulikmotor angetrieben, der
seinerseits von der Flüssigkeit
angetrieben wird,
- – ist
der Tank über
dem Niveau der Diffusoren angeordnet und sitzt ein zusätzliches
Verschlußmittel
in der Zuführleitung,
- – ist
das zusätzliche
Verschlußmittel
ein Ventil, das ebenfalls von den Mitteln zur Steuerung der Versorgung
gesteuert wird,
- – steuern
die Mittel zur automatischen Steuerung das Öffnen des zusätzlichen
Verschlußmittels
unmittelbar vor dem Steuern des Öffnens
des Verschlußmittels
in der Verbindungsleitung zwischen dem Druckgasbehälter und
dem Flüssigkeitstank,
- – sind
mindestens zwei Diffusoren um jeden Ventilator herum so angeordnet,
daß sie
eine Einheit bilden,
- – ist
die Flüssigkeit
mit Tensiden versetztes Wasser.
-
Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich beim Studium der
als Beispiel dienenden Beschreibung einiger Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen. Es zeigen:
-
1 schematisch
eine erste Ausführungsform
der Erfindung,
-
2 schematisch
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung und
-
3 eine
schematische Perspektivdarstellung, die ein Anordnungsbeispiel für die Diffusoren der
erfindungsgemäßen Einrichtung
veranschaulicht.
-
1 ist
ein Prinzipschaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Die Einrichtung umfaßt
mehrere Diffusoren 1, die durch Zerstäubungsdüsen gebildet sind, welche sehr
feine Tröpfchen
erzeugen können.
-
Jeder
Diffusor ist über
eine Leitung 2 mit einer Leitung 3 zur Zufuhr
einer Feuerlöschflüssigkeit unter
Druck verbunden. Diese Flüssigkeit
besteht vorzugsweise aus mit Tensiden versetztem Wasser.
-
Die
Einrichtung kann auch (nicht gezeigte) Feuerdetektionsmittel umfassen,
die in üblicher
Weise Temperatur-, Flamm-, Rauchdetektoren usw. aufweisen. Diese
Detektionsmittel sind mit (nicht gezeigten) elektrischen Mitteln
zur automatischen Steuerung der Versorgung der Düsen 1 abhängig von
der Detektion verbunden, wobei diese Versorgung ausgehend von der
Zuführleitung 3 und
den Leitungen 2 erfolgt.
-
Diese
Mittel zur Detektion und zur automatischen Steuerung sind an sich
hinlänglich
bekannt und werden hier nicht näher
beschrieben, da sie sich nicht direkt auf die Erfindung beziehen.
-
Die
Flüssigkeit
ist in einem Tank 4 permanent gespeichert. Es ist eine
sehr geringe Menge Wasser in der Größenordnung von 1 l/m3 des Raumes, d.h. 1 mm Wasser/m2 und
pro Höhenmeter
des zu schützenden
Raumes, erforderlich Der Tank 4 ist über eine Leitung 5 mit
einem Druckgasbehälter 6 verbunden. Verschlußmittel
in Form eines schnell öffnenden Sperrventils 7 sitzen
in der Leitung 5. Dieses Ventil ist normalerweise geschlossen,
um zu verhindern, daß das
im Behälter 6 enthaltene
Gas in den Tank 4 tritt.
-
Das Öffnen des
Ventils 7 wird direkt über
die Steuermittel gesteuert, die mit den Feuerdetektionsmitteln verbunden
sind, um von diesen ein Betätigungssignal
zu empfangen.
-
Wenn
der Tank 4 sich auf einem höheren Niveau als die Diffusoren 1,
z. B. auf dem Dach, befindet, wird ein zusätzliches Verschlußmittel
in Form eines schnell öffnenden
Sperrventils 8 in die Zuführleitung 3 eingesetzt,
um zu verhindern, daß Flüssigkeit allein
schon aufgrund der Schwerkraft in die Diffusoren fließt. Dabei
wird das Öffnen
des zusätzlichen Verschlußmittels 8 unmittelbar
vor dem Befehl zum Öffnen
des Verschlußmittels 7 befohlen.
Zum Schub, der durch das Gas ausgeübt wird, kommt in diesem Fall
der Schub durch die Schwerkraft der Flüssigkeit hinzu, was dazu führt, daß der Druck
in der Zuführleitung 3 noch
weiter erhöht
wird.
-
Bei
einer nicht gezeigten Variante ist das Verschlußmittel durch einen Doppelsiphon
gebildet.
-
Um
die Berieselung im gesamten Volumen des vor Feuer zu schützenden
Raumes zu verbessern und zu beschleunigen, ist jeder Diffusor 1 einem Mittel
zum Antrieb der Flüssigkeit
in Form eines Motorventilators 9 zugeordnet.
-
Die
Ventilatoren 9 sind nahe den entsprechenden Diffusoren 1 so
angeordnet, daß sie
direkt auf die zerstäubte
Flüssigkeit
blasen, die bei Beginn eines detektierten Feuers aus diesen austritt.
-
Die
Figuren zeigen Diffusoren 1, die relativ zur Achse des
Ventilators seitlich angeordnet sind, wobei sie jedoch selbstverständlich auch
so angeordnet sein können,
daß sie
direkt entlang der Achse blasen.
-
Bei
der in 1 dargestellten Ausführungsform wird jeder Ventilator 9 von
einem Elektromotor 10 angetrieben. Zur Abkühlung des
Motors 10 ist dieser vorteilhafterweise abgedichtet und
einem zusätzlichen
Diffusor 11 zugeordnet, der in der Leitung 2 des
Diffusors angeordnet ist. Der Motor 9 ist mit Steuermitteln
verbunden, die auch die Inbetriebsetzung des Motors infolge der
Detektion eines Feuers durch die Detektionsmittel steuern.
-
Die
Stromversorgungsdrähte
der Motoren 10 erstrecken sich vorfeilhafterweise so in
der Flüssigkeitszuführleitung 3 und
in der Leitung 2, daß sie
vor einem Schmelzen im Falle eines Feuers geschützt sind.
-
Um
eine rasche und wirksame Verteilung und Ausgabe der Flüssigkeit
auf die Detektion eines Feuers hin zu erhalten, sind bei dem in
den 1 und 2 dargestellten Beispiel zwei
Diffusoren 1 um jeden Ventilator 9 herum so gruppiert,
daß sie eine
Einheit bilden. Die so gebildeten Einheiten sind regelmäßig und
in ausreichender Zahl im zu schützenden
Raum angeordnet. Sie sind vorteilhafterweise in der Decke, aber
auch in den Wänden
des Raumes angeordnet, damit die zerstäubte Flüssigkeit die Feuchtigkeit im
Gesamtvolumen des Raumes rasch sättigt.
-
Eine
Anordnung der Einheiten ist in 3 schematisch
dargestellt. Die Motorventilatoren 9, die jeweils mindestens
einem Diffusor 1 zugeordnet sind, sind erfindungsgemäß hintereinander
so angeordnet, daß ein
sich stromabwärts
eines stromaufwärtigen Motorventilators 9B befindender
Motorventilator 9A den größeren Teil des Volumens zwischen
dem stromaufwärtigen
und dem stromabwärtigen
Motorventilator sowie einen Teil des vom stromaufwärtigen Motorventilator
ausgeblasenen Volumens der Zerstäubungsflüssigkeit
ansaugt.
-
Insbesondere
sind die Motorventilatoren so angeordnet, daß sie nach Inbetriebsetzung
gleichzeitig das gesamte ungesättigte
Luftvolumen ansaugen, das zwischen ihnen und dem entsprechenden
stromaufwärtigen
Ventilator liegt, und sie beginnen ebenfalls gleichzeitig damit,
die zerstäubte
Flüssigkeit
enthaltende Luft der stromaufwärtigen
Ventilatoren umzuwälzen,
wodurch das gesamte Luftvolumen des Raumes in homogener Weise mit
den zerstäubten Tröpfchen gesättigt werden
kann.
-
Es
ist anzumerken, daß die
Einheiten ferner vorteilhafterweise so angeordnet sind, daß sie eine Wirbelbewegung
erzeugen, wenn die Diffusoren in Betrieb gesetzt werden.
-
Die
anhand der 1 beschriebene Einrichtung funktioniert
wie folgt:
Wenn ein Detektor der Detektionsmittel den Ausbruch
eines Feuers im Raum detektiert, sendet er ein Betätigungssignal
an die Steuermittel, die ihrerseits ein Signal zum Öffnen des
Ventils 7 senden, damit das im Behälter 6 enthaltene
Druckgas durch die Leitung 5 in den Tank 4 strömen kann,
um aus diesem die Flüssigkeit
zur Zuführleitung 3 hin
zu verdrängen.
-
Die
vom Gas vorangetriebene Flüssigkeit strömt durch
die Leitungen 2, um die entsprechenden Diffusoren 1 zu
versorgen. Bei der in 1 dargestellten Variante wird
gleichzeitig der Diffusor 11 zur Kühlung des Motors 10 versorgt.
-
Die
Flüssigkeit
wird in den Diffusoren 1 zerstäubt und von den Ventilatoren 9 vorangetrieben,
die zur gleichen Zeit wie das Ventil 7 oder gegebenenfalls
das Ventil 8 einen Inbetriebsetzungsbefehl empfangen.
-
Durch
die zuvor beschriebene Anordnung der Motorventilatoren 9 wird
die zerstäubte
Flüssigkeit
gleichmäßig und
rasch im Raum verteilt, der schnell mit Feuchtigkeit gesättigt ist,
um zu verhindern, daß sich
das Feuer ausbreitet, und dieses schließlich löscht.
-
Eine
zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird anhand der 2 beschrieben. Die gleichen
Elemente wie die bereits im Zusammenhang mit 1 beschriebenen
sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Der
wesentliche Unterschied zur ersten Ausführungsform liegt im Bereich
des Motorventilators, weshalb die gemeinsamen Elemente nicht näher beschrieben
werden.
-
Bei
dieser Ausführungsform
wird der Ventilator 1 durch einen Hydraulikmotor 12 in
Drehung angetrieben, der über
die Leitung 2, über
welche die Diffusoren 1 versorgt werden, mit der Zuführleitung 3 verbunden
ist.
-
Bei
einer Variante werden die Hydraulikmotoren mit Öl angetrieben, und bei einer
weiteren Variante werden sie mit Druckluft angetrieben.
-
Die
Funktionsweise der Einrichtung ist die gleiche wie bei der Ausführungsform
der 1, nur einfacher, da die Hydraulikmotoren der
Ventilatoren automatisch angetrieben werden, sobald die Diffusoren 1 versorgt
werden.
-
Die
erfindungsgemäße Einrichtung
bringt mehrere zusätzliche
Vorteile gegenüber
den vorbekannten Einrichtungen mit sich, u.a.:
- – Temperatursenkung
durch teilweises Verdampfen der Tröpfchen, das einen Pumpvorgang
mittels latenter Verdampfungswärme
in Gang setzt,
- – Bildung
einer Infrarotbarriere, die durch den Wasserdampf erzeugt wird,
- – Unterdrückung der
Flammwirkung,
- – Befeuchtung
des Gesamtvolumens, wodurch die Entflammbarkeit aller Objekte oberhalb
oder unterhalb der Diffusoren verringert wird,
- – Abbau
von Asche, Gerüchen
und Rauchgasen des Feuers,
- – Bedarf
einer sehr geringen Wassermenge, wodurch oben im Gebäude oder
im Raum Wasser ohne übermäßige Gewichtsbelastung
der Strukturen gespeichert werden kann,
- – die
Möglichkeit
des Brandschutzes oder der Eindämmung
eines Brandes entflammbarer Lebensmittel, wie getrocknete Kakaobohnen,
oder empfindlicher Materialien, wie Vorräte von Papier oder Verpackungskartons,
ohne sie, anders als bei Sprinklern, zu zerstören.
-
Zudem
können
mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
Tests ohne die Gefahr einer Beschädigung der Objekte, die sich
in den zu schützenden Räumen befinden,
durchgeführt
werden. Es genügt, eine
geringe Menge in die Verteiler fließen zu lassen, um das Funktionieren
der Einrichtung zu überprüfen.
-
Die
Erfindung ist selbstverständlich
nicht auf die zuvor beschriebenen Beispiele beschränkt. Die erfindungsgemäße Einrichtung
kann zusätzlich
mit anderen, üblichen
Einrichtungen, u. a. mit Sprinklern, kombiniert werden, die zum
Einsatz kommen können,
wenn festgestellt wird, daß sich
das Feuer trotz der Inbetriebsetzung der erfindungsgemäßen Einrichtung
weiter ausbreitet. Auf diese Weise ist ein mehrstufiges automatisches
Löschverfahren
erhältlich.