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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 und eine Installation gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 8, wie es bekannt ist aus der
EP-A 0 875 671 oder
US-A-4 120 268 .
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In
dieser Patentschrift bedeutet der Ausdruck "große
Verbrennungskraftmaschine" eine
Maschine derart, wie sie als Haupt- oder Hilfsmaschinen in Schiffen
oder Stromerzeugungsanlagen für
die Produktion von Hitze und/oder Elektrizität verwendet wird.
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Während der
Tätigkeit
von Verbrennungskraftmaschinen existiert immer ein Risiko von Feuer, z.B.
aufgrund des Kraftstoffsystems der Maschinen und ihrer relativ hohen
Temperatur. Z.B. kann in Abhängigkeit
von der Anwendung der verwendete Brennstoff ein sehr leicht entzündbares
Gas oder ein weniger leicht entzündbares
Schweröl
sein.
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Unterschiedliche
Arten von Feuerlöschern und
Löschsystemen
zur Feuerbekämpfung
sind generell bekannt, durch welche es möglich ist, das brennende Objekt
mit unterschiedlichen Arten von Substanzen zu versehen, die eine
Auswirkung auf den Brand haben. Die
WO
98/58705 zeigt ein System, welches separate Einrichtungen
hat, welches System jedoch platzraubend ist und zusätzliche
Kosten verursacht.
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Weiterhin
in Verbindung mit Verbrennungskraftmaschinen ist es bekannt, unterschiedliche
Arten von integrierten Feuerlöschern
zu verwenden, durch welche möglich
ist, Feuer zurückhaltende
oder Feuer verhindernde Substanzen in die Umgebung der Brennstoffkraftmaschinen
zu bringen. Viele Mittel, wie CO2 oder Halon
haben darüber
hinaus verletzende Eigenschaften für Menschen. Somit kann die Brandlöschung nicht
unmittelbar nach dem Alarm begonnen werden, sondern zuerst muss
sichergestellt sein, dass Personen aus dem Maschinenraum evakuiert
worden sind. Weiterhin muss sichergestellt sein, dass alle Türen, Ventilationskanäle, Brandklappen
und dergleichen geschlossen sind, und dass alle Verbrennungskraftmaschinen
heruntergefahren worden sind und Ventilatoren ausgeschaltet worden sind.
Dies kann etwa 30 Minuten in Anspruch nehmen. Insbesondere in Schiffsmaschinen
entstehen Probleme aus der Tatsache, dass typische Brandbekämpfungssysteme
mit einer Löschcharge
versehen sind. Deshalb muss man immer sicherstellen, dass das System
nicht in Betrieb genommen wird, ohne dass sichergestellt wird, dass
alle Vorsichtsmaßnahmen
ergriffen worden sind, d.h. dass die Charge auch richtig verwendet
wird.
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Feuerbekämpfungseinrichtungen
sind äußerst notwendige
Sicherheitseinrichtungen, jedoch erhöhen diese Art von separaten
Systemen u.a. so die Investitionskosten als auch die Unterhaltskosten.
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Die
JP 9135917 betrifft die
Feuerlöschung
in einer Verbrennungskraftmaschine, indem eine Feuerlöschanordnung
für eine
Kraftfahrzeugmaschine beschrieben wird. Es schlägt vor, die Kühlflüssigkeit aus
einem geschlossenen Kühlkreislauf
der Maschine für
die Löschung
eines möglichen
Feuers zu verwenden. In dieser Art von Anordnung ist jedoch eine sehr
begrenzte Menge an Kühlflüssigkeit
für die
Verwendung als Löschflüssigkeit
vorhanden. Auch dieses System erfordert ein völlig separates Löschsystem,
welches lediglich die Kühlflüssigkeit
der Maschine als Quelle für
die Löschflüssigkeit
verwendet. Kühlflüssigkeit
enthält
weiterhin typischerweise Substanzen, die nicht optimal sind für Feuerlöschzwecke.
Zusätzlich
geht bei dieser Art von Verfahren die Möglichkeit verloren, die Maschine
weiter zu betreiben, auch wenn dies andererseits möglich wäre. Für z.B. die
Anwendung bei Marineanwendungen bedeutet dies einen Verlust der
Manövrierfähigkeit
des Schiffes.
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, ein neues Verfahren und eine Installation
für die
Brandbekämpfung in
Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine anzugeben, bei welchen
die Nachteile des Standes der Technik minimiert werden. Es ist ebenfalls
Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Installation
zur Feuerbekämpfung
mit einer großen Verbrennungskraftmaschine
anzugeben, durch welche die Brandbekämpfung in einer sehr vorteilhaften Weise
realisiert werden kann. Insbesondere ist es Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Brandbekämpfung anzugeben,
die auch auf Schiffsmaschinen angewandt werden kann.
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Das
Verfahren und die Installation gemäß dem Ziel der Erfindung werden
im Wesentlichen erzielt durch die Merkmale der Ansprüche 1 und
8. Bevorzugte oder optionale Merkmale der Erfindung sind in den
anderen Ansprüchen
definiert. Die Erfindung betrifft die Brandbekämpfung in Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine,
die wenigstens eine Verbrennungskraftmaschineneinheit und eine Flüssigkeitsquelle
umfasst, die Wasser enthält,
und in Koopera tion mit der Verbrennungskraftmaschine angeordnet
ist, eine Druckverstärkereinrichtung
für die Flüssigkeit
und eine Düsenanordnung,
um die Flüssigkeit
der Verbrennungskraftmaschine zuzuführen. In dem Verfahren gemäß der Erfindung
wird die Flüssigkeit
während
des normalen Betriebs der Verbrennungskraftmaschine von dem Drucklevel
der Quelle auf einen höheren
Druck angehoben und mittels der Düsenanordnung einer Verbrennungskammer
der Verbrennungskraftmaschine zugeführt und die Flüssigkeit
wird zugeteilt und getimt in einer Weise, die den Betrieb der Maschine
in gewünschter
Weise beeinflusst und mittels eines vorbestimmten Ereignisses wird
die Flüssigkeit
einem Ort ausserhalb der Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine
zugeführt.
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Gemäß der Erfindung
ist es im normalen Betriebsmodus möglich, Flüssigkeit, die Wasser enthält, der
Verbrennungskammer der Maschine entweder direkt zuzuführen oder
sie beispielsweise in die Verbrennungsluft zu injizieren, wobei
sie mit dieser zusammen der Verbrennungskammer zugeführt wird. Es
ist wichtig, dass die Flüssigkeit
in einer gewünschten
Weise der Verbrennungskraftmaschine zugeteilt werden kann. Im normalen
Betriebsmodus ist es möglich
durch die Einführung
des Wasser enthaltenden Fluids z.B. die Emissionen der Maschine
zu beeinflussen, um diese zu senken. Gemäß der Erfindung wird mittels
eines vorbestimmten Ereignisses die Flüssigkeit zu einem Ort ausserhalb
der Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine geleitet und
insbesondere im Fall eines Feuers wird die Flüssigkeit, die im normalen Betriebsmodus
der Verbrennungskammer zugeleitet wird, zu dem Ort ausserhalb der
Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine herausgeleitet,
um das Feuer zu löschen.
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Eine
Installation für
die Brandbekämpfung gemäß der Erfindung
in Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine enthält wenigstens
eine Verbrennungskraftmaschineneinheit und eine Flüssigkeitsquelle,
die Wasser enthält
und in Kooperation mit der Verbrennungskraftmaschine angeordnet
ist, eine Druckverstärkereinrichtung
für das
Fluid und eine Düseneinrichtung,
um das Fluid der Verbrennungskraftmaschineneinheit zuzuleiten und
den Betrieb der Maschine in einer gewünschten Weise zu beeinflussen
als auch eine Fließkanalanordnung,
die die Druckverstärkereinrichtung
und die Düsenanordnung
verbindet. Die Installation enthält
eine Flüssigkeitsverbindungsanordnung,
die in der Fließkammeranordnung
vorgesehen ist und eine Brandbekämpfungsanordnung,
um es zu ermöglichen,
dass die Flüssigkeit
mittels der Brandbekämpfungsanordnung zu
einem Raum außerhalb
der Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschineneinheit geleitet wird.
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Die
Installation der Verbrennungskraftmaschinen kann weiterhin eine
Feueralarmanordnung oder dergleichen enthalten. Das Verfahren für die Brandbekämpfung in
Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine kann einen Schritt
enthalten, der die Flüssigkeitszufuhr
in die Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine stoppt und
sofort die Flüssigkeitszufuhr
zu einem Ort ausserhalb der Verbrennungskraftmaschine startet mittels
eines Signals, das von der Feueralarmanordnung oder dergleichen
gegeben wird. Die Feueralarmanordnung oder dergleichen enthält vorzugsweise
wenigstens eine Möglichkeit
für eine
manuelle Inbetriebsetzung, jedoch vorzugsweise sowohl automatische
als auch manuelle Inbetriebnahmemöglichkeiten.
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Mittels
eines vorbestimmten Ereignisses wird die normalerweise der Verbrennungskammer zugeführte Flüssigkeit
speziell für
Löschzwecke
abgeleitet und vorzugsweise Orten zugeführt, die ausgewählt sind,
um die Möglichkeit
des Auslöschen
von möglichen
Feuern in Betracht zu ziehen. Möglicherweise
kann diese Art von Ort einen Raum umfassen, der die Verbrennungskraftmaschineneinheit
umgibt und möglicherweise
separate Gehäusestrukturen
in Verbindung mit der Maschine. In diesem Fall kann die Feuerbekämpfungsanordnung
ein Feuerbekämpfungsleitungssystem
enthalten, an welcher mehrere Löschdüsen angeordnet
sind. Die Düsen
sind dazu vorgesehen, die Flüssigkeit
in den Raum zu sprühen, der
die Maschine umgibt. Die besonderen Orte werden detaillierter bestimmt
entsprechend den Erfordernissen.
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Durch
die Erfindung können
mehrere Vorteile erzielt werden. In der erfindungsgemäßen Lösung ist
es möglich,
ein vorbestehendes Wasserinjektionssystem oder ein Wasserinjektionssystem,
das installiert ist, um die Emissionen der Maschine zu verringern,
zu verwenden, wobei diese Lösung
vorteilhaft ist sowohl hinsichtlich der Kosten als auch der Platzerfordernisse.
Wie auch immer wird gleichzeitig eine effiziente Feuerlöschfähigkeit
aufrecht erhalten. Weil erfindungsgemäß die Feuerlöschung hauptsächlich durch
Wasser durchgeführt
wird, kann das Löschen gestartet
werden, auch wenn sich Menschen in der Nähe der Maschine aufhalten.
Andererseits ist erfindungsgemäß während die
Maschine läuft
immer Wasser in einem unter Druck gesetzten Status in der Nähe der Maschine
bereit zur Verwendung für
Feuerbekämpfungszwecke.
Die erfindungsgemäße Lösung kann
realisiert werden durch Verwendung kommerziell erhältlicher
Komponenten, die als geeignet für
den entsprechenden Fall ausgewählt
werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend lediglich mittels eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben, in welcher 1 schematisch
eine Verbrennungskraftmaschine gemäß der Erfindung zeigt.
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Die
Verbrennungskraftmaschine 1 in der Figur enthält eine
Verbrennungskraftmaschineneinheit 2, die vorzugsweise ein
großer
Ottomotor ist und eine Flüssigkeitsquelle 3,
die Wasser enthält
und in Kooperation damit angeordnet ist. Die Quelle 3 kann
z.B. ein Wasserzufuhrsystem oder einen separaten Wassertank enthalten.
Um den Druck des Wasser enthaltenden Fluids anzuheben, enthält die Anordnung eine
Druckverstärkereinrichtung 4,
wie z.B. eine Pumpe. Zusätzlich
hierzu kann die Anordnung je nach Bedarf mit Flüssigkeitsfiltereinrichtungen
versehen sein, die in der Figur nicht gezeigt sind. Die Vorrichtung
enthält
auch eine Düsenanordnung 5,
um die Flüssigkeit
der Verbrennungskammer 2' der
Verbrennungskraftmaschineneinheit 2 zuzuleiten. In dem
erfindungsgemäßen Verfahren
wird während des
normalen Betriebsmodus der Verbrennungskraftmaschine die Flüssigkeit
der Quelle 3 von dem Drucklevel der Quelle auf einen höheren Druck
angehoben und mittels der Düsenanordnung 5 der
Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine 2 zugeleitet.
Die Menge an Flüssigkeit
wird zugeteilt und die Einspritzung wird getimt d.h. zeitlich abgetimmt
in einer Weise, die die Emissionen der Maschine reduziert.
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Die
Verbrennungskraftmaschine 1 enthält weiterhin eine Feueralarmanordnung 6 oder
dergleichen, die ein Signal abgibt, welches die Flüssigkeitszufuhr
in die Verbrennungskammer 2' der
Verbrennungskraftmaschine stoppt und einen sofortigen Beginn der
Zufuhr des Fluids außerhalb
der Verbrennungskammer 2' der
Verbrennungskraftmaschine in einem Raum 2'' bewirkt,
der die Verbrennungskraftmaschineneinheit umgibt. Die Flüssigkeit
kann geeigneten Orten zugeführt
werden, wie z.B. äußeren Flächen der
Maschine, dem Luftraum der die Maschine umgibt und auch innerhalb
einer Gehäusestruktur, die
in Verbindung mit der Maschine vorgesehen ist. Die Orte können geeigneterweise
für den
entsprechenden Fall ausgewählt
werden.
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Die
Feueralarmanordnung oder dergleichen ist vorgesehen in Kooperation
d.h. in Zusammenwirken und/oder in Verbindung mit einer Flüssigkeitsverbindungsanordnung 8,
die in einer Flüssigkeitskanalanordnung 5' angeordnet
ist. Die Flüssigkeitsverbindungsanordnung 8 enthält vorzugsweise
eine Ventilanordnung, durch welche der Flüssigkeitsfluss in ausgewählter Weise
führbar
ist, entweder zur Düsenanordnung 5,
um die Flüssigkeit
der Verbrennungskammer 2' der
Verbrennungskraftmaschine zuzuleiten oder zu einer Feuerlöschanordnung 9,
welche die Zufuhr der Flüssigkeit
in den Raum 2'' außerhalb
der Verbrennungskammer 2' der
Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.
Die Flüssigkeitsverbindungsanordnung 8 kann
z.B. ein Dreiwegeventil oder dergleichen sein, zusammen mit einem
Aktuator, der an sich als solcher be kannt ist, wohingegen die Feueralarmanordnung 6 oder
dergleichen geeignet ist, den Aktuator zu steuern.
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Das
Signal von der Feueralarmanordnung oder dergleichen kann automatisch
generiert werden durch die Feueralarmanordnung oder dergleichen und
es kann manuell abgegeben werden, z.B. über die Sichterfassung von
Rauch. Die Feueralarmanordnung oder dergleichen enthält somit
vorzugsweise separate, geeignet angeordnete Feuerdetektoren, unter
deren Steuerung ein Alarm gesetzt werden kann.
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Die
Verbrennungskraftmaschine 1 enthält weiterhin eine Hilfsbetriebsanordnung 7,
die im Wesentlichen unabhängig
von der Verbrennungskraftmaschine 1 ist, um die Flüssigkeitszufuhr,
die Wasser umfasst, aufrecht zu erhalten. Diese Art von Hilfsbetriebsanordnung
enthält
vorzugsweise eine Sicherheitselektrizitätsversorgung für die Druckverstärkereinrichtung 4 aus
einem Notstromaggregat. Diese wird eingeschaltet, wenn die Spannung
der normalen Stromversorgung (in der Figur nicht dargestellt) unter einen
vorbestimmten Wert fällt.
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Die
Fließkanalanordnung 5' in der Verbrennungskraftmaschine
verbindet die Druckverstärkereinrichtung 4 und
die Düsenanordnung 5.
Eine separate Flüssigkeitsverbindungsanordnung
ist in der Flüssigkeitskanalanordnung
vorgesehen, die es ermöglicht,
die Flüssigkeit
in den Raum 2''. außerhalb der
Verbrennungskammer 2' der
Verbrennungskraftmaschine zu leiten. Die Installation enthält eine
Feuerlöschanordnung 9 in
Verbindung mit der Flüssigkeitsverbindungsanordnung 8,
welche Feuerbekämpfungsanordnung 9 weiterhin
ein Feuerbekämpfungsleitungssystem
und mehrere Feuerbekämpfungsdüsen 9' enthält, die
angeordnet sind, um das Wasser enthaltende Fluid in den Raum zu
sprühen, der
die Maschine umgibt.
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Vorzugsweise
stromabwärts
der Druckverstärkereinrichtung
für das
Wasser enthaltende Fluid ist ein Flüssigkeitszufuhrkanal in Verbindung
mit der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, aus welchem Kanal
die Flüssigkeit
in die Verbrennungskammer jeden Zylinders einer Verbrennungskraftmaschine,
vorzugsweise einer großen
Verbrennungskraftmaschine zugeleitet werden kann, durch unabhängig gesteuerte
Einspritzdüsen
einer Einspritzanordnung.
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Die
Figur zeigt die Einspritzanordnung, die sich direkt in die Verbrennungskammer
erstreckt. Zusätzlich
zur aktuellen Verbrennungskammer kann die Zuführung des Fluids auch in andere
Teile der Maschine erfolgen, durch welche Substanzen, die in der Verbrennungskammer
teil nehmen, der Verbrennungskammer zugeführt werden. Somit kann die Flüssigkeit
auch der Verbrennungsluft an einem geeigneten Ort oder Schritt zugeführt werden.
Zusätzlich
zeigt die Figur einen Ottomotor einer Anwendung. Es ist jedoch klar,
dass die Erfindung auch in anderen Arten von Verbrennungskraftmaschinen
angewandt werden kann. Weiterhin ist es klar, dass die oben genannten
technischen Lösungen
nur exemplarisch sind und die Erfindung nicht auf die dargelegten
Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern zahlreiche Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der
beigefügten
Ansprüche
möglich
sind.