EP0244858A1 - Filtervorrichtung eines Feuerlöschsystems - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a fire extinguishing device for cargo holds of means of transport, in particular aircraft.
- BULK baggage hold
- air cargo which is usually housed in transport containers. This entire cargo hold is located under the passenger compartment of the commercial aircraft.
- fire extinguishing devices consist of two separate fire extinguishing systems, each with its own line network.
- first fire extinguishing system immediately after the first smoke alarm, suitable fire extinguishing agent containers filled with gaseous atmospheric pressure are extinguished in the affected cargo hold.
- the rapid emptying of these fire extinguishing agent containers achieves a high fire extinguishing agent concentration in the cargo hold atmosphere, which quickly suffocates the fire that arises or arises.
- a second fire extinguishing system then ensures that the fire extinguishing agent concentration in the cargo hold atmosphere does not fall below a defined limit for a certain fixed flight time.
- In the pipe network of this second fire extinguishing system there are solid particle filters near the discharge nozzles for the fire extinguishing agent. Extinguishing agent gas dryers and devices to keep the extinguishing agent outflow rate constant.
- the object of the invention is to provide a fire extinguishing device for cargo holds of commercial and / or cargo aircraft, which has a line network for both fire extinguishing operations, and in which there is no risk of icing and thus the failure of the second fire extinguishing phase.
- the fire extinguishing device proposed here consists of a fire extinguishing device known per se with two fire extinguishing agent containers which preferably contain an extinguishing agent which is gaseous under atmospheric pressure.
- the fire extinguishing agent containers have filling ports known per se and overpressure safety devices.
- the extinguishing process is initiated by a smoke alarm device in the cargo hold, which triggers an optical and an acoustic signal on an instrument panel in the aircraft driver's cabin.
- the fire extinguishing device is triggered by actuation of the trigger switches 16 in the aircraft driver's cabin, the safety membrane 8 being opened by an electrically triggered destruction device for emptying the first fire extinguishing agent container 1.
- the extinguishing agent flows into the endangered cargo hold in a known manner and extinguishes the fire.
- actuation of a further trigger switch 16 opens the safety membrane 8 in front of the emptying opening of the second fire extinguishing agent container 2, so that its fire extinguishing agent via a water absorption filter 5, a solid particle filter 7, a pressure reducer 6, an orifice 4 for limiting the outflow rate of the fire extinguishing device.
- the one-way valve 3 prevents fire extinguishing agent from getting into the cleaning and metering devices 4, 5, 6 and 7 from the rear during the first extinguishing phase (FIG. 1).
- both fire extinguishing agent containers can be emptied into the front cargo hold (FWD CC) or into the rear cargo hold (AFT CC) with the luggage hold (BULK), each of which contains two fire extinguishing agent outflow nozzles 12, via the common pipeline network (Fig . 2).
- a filter arrangement is made available which can be used for cleaning an extinguishing agent stream of a fire extinguishing system.
- this filter arrangement is defined as specified in the claims. Preferred embodiments of the filter arrangement are characterized in the subclaims.
- the water absorption filter is therefore connected upstream of the particulate filter.
- a relief line or by-pass line is connected in parallel to the water absorption filter.
- a valve is arranged in this relief line, which opens when a certain pressure difference occurs at the water absorption filter. This largely prevents the adsorption material of the water absorption filter from being exposed to the initial shock wave of the extinguishing agent stream. Only after this initial shock wave has passed through the by-pass line does the valve in the by-pass line close and the extinguishing agent flows through the water adsorbent and is thereby dried.
- FIG. 4 shows a preferred embodiment of a water adsorption filter (5) according to the invention.
- An adsorbent container (53) preferably a cylindrical adsorbent container (53), is arranged in a filter housing (50) in the flow direction between an inlet line (51) and an outlet line (52).
- this adsorbent container (53) there is particulate adsorbent material (54).
- This material is preferably in molecular sieve material with an opening size or pore size in the range of about 3 * 10 ⁇ 10 to about 5 * 10 ⁇ 10 m.
- a plate (56) is slidably arranged in the adsorbent housing (53) and is provided with openings for the passage of the extinguishing agent.
- This plate (56) is pressed into the housing (53) by means of a prestressed spring (55) and thus keeps the adsorbent particles (54) in contact with one another and largely prevents any relative movement of the particles to one another.
- the particles (54) are shaken together and the plate (56) thus prevents unacceptable rubbing off of the adsorption particles (54). If necessary, water-free extinguishing agent emerges from the outlet line (52). The water is adsorbed on the adsorption particles (54).
- FIG. 5 schematically shows a particulate filter (7) which is arranged downstream of the water adsorption filter (5) in the system.
- the solid particle filter (7) has a filter housing (70) in which, between an inlet line (71) and an outlet line (72), a filter unit consisting of a preferably hollow cylindrical filter element (73) and a lower end plate ( 75) and an upper end ring plate (76) is arranged.
- the inside of the filter element (73) which preferably consists of filter material on a permeable carrier or reinforcing material, is connected to the end side (72) by the end ring plate (76).
- This filter material is preferably fiber material, in particular organic or inorganic fiber material, which can filter particles up to 1.5 * 10 ⁇ 5 m in size or even smaller particles from the stream of extinguishing agent.
- a fire extinguishing system shown in the drawing was operated with a typical fire extinguishing agent container which contained bromotrifluoromethane under 25 bar.
- the system was operated without the water adsorption filter (5). This caused the nozzle opening to freeze within 50 minutes.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Feuerlöschvorrichtung für Frachträume von Verkehrsmitteln, insbesondere von Luftfahrzeugen.
- Es ist bekannt, daß Luftfahrzeuge, insbesondere Verkehrsflugzeuge, als Fracht- und/oder Passagierflugzeuge gebaut und betrieben werden. Die Passagierflugzeuge verfügen neben dem Passagierraum und der Flugzeugführungskanzel über einen Gepäckfrachtraum (BULK) sowie über Frachtraum für Luftracht, die in der Regel in Transportbehältern (Containern) untergebracht ist. Dieser gesammte Frachtraum befindet sich unter dem Passagierraum der Verkehrsflugzeuge.
- Zur Verhinderung der Ausbreitung eines in diesen Frachträumen ausbrechenden Feuers kommen Feuerlöschvorrichtungen zum Einsatz, die aus zwei getrennten Feuerlöschsystemen mit jeweils eigenem Leitungsnetz bestehen. Mit dem ersten Feuerlöschsystem werden sofort nach der ersten Rauchmeldung mit geeignetem, unter atmosphärischem Druck gasförmigen, Feuerlöschmittel gefüllte Feuerlöschmittelbehälter in den betroffenen Frachtraum vollständig entleert. Durch die schnelle Entleerung dieser Feuerlöschmittelbehälter wird eine hohe Feuerlöschmittelkonzentration in der Frachtraumatmosphäre erreicht, die das entstehende oder entstandene Feuer schnell erstickt. Ein zweites Feuerlöschsystem sorgt anschließend dafür, daß für eine bestimmte Festflugzeit die Feuerlöschmittelkonzentration in der Frachtraumatmosphäre einen festgelegten Grenzwert nicht unterschreitet. Im Leitungsnetz dieses zweiten Feuerlöschsystem befinden sich in der Nähe der Austriffsdüsen für das Feuerlöschmittel Feststoffpartikel-Filter. Löschmittelgas-Trockner sowie Einrichtungen zur Konstanthaltung der Feuerlöschmittel-Ausströmrate.
- Während der lange andauernden zweiten Feuerlöschphase kann zu Vereisungen an den o.g. Reinigungs- und Dosiereinrichtungen dieses zweiten Feuerlöschsystems kommen, die durch die Verdampfungskälte des ausströmenden Feuerlöschmittels aus den Feuerlöschdüsen hervorgerufen werden. Dies führt unter ungünstigen Umständen zu einem Ausfall des zweiten Feuerlöschsystems.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Feuerlöschvorrichtung für Frachträume von Verkehrs- und/oder Frachtflugzeugen zu schaffen, die über ein Leitungsnetz für beide Feuerlöscheinsätze verfügt, und bei dem die Gefahr einer Vereisung und damit das Ausfallen der zweiten Feuerlöschphase nicht besteht.
- Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüche gekennzeichnet. Zur Erläuterung der Erfindung sind der Beschreibung Zeichnungen beigefügt. Im einzelnen zeigen
- Figur 1 ein Blockschaltbild der Feuerlöschvorrichtung,
- Figur 2 ein Pasagierflugzeug mit seinen Frachträumen und der darin eingebauten Feuerlöschvorrichtung sowie die in der Flugzeugführerkanzel untergebrachte Feuermelde- und Bedieneinrichtung,
- Figur 3 eine Detailzeichnung für eine Bauausführung der Feuerlöschvorrichtung
- Figur 4 eine Schnittansicht durch das Wasserabsorptions-Filter
- Figur 5 eine Schnittansicht durch das Feststoffteilchen-Filter
- Die hier vorgeschlagene Feuerlöschvorrichtung besteht aus einer an sich bekannten Feuerlöscheinrichtung mit zwei Feuerlöschmittelbehältern, die vorzugsweise ein unter atmospherischen Druck gasförmiges Löschmittel enthalten. Die Feuerlöschmittelbehälter verfügen über an sich bekannte Befüllungsstutzen und Überdruck-Sicherheitseinrichtungen.
- Der Löschvorgang wird durch eine Rauchmeldeeinrichtung im Frachtraum eingeleitet, die in der Flugzeugführerkanzel auf einem Instrumentenbrett ein optisches und ein akustisches Signal auslöst. Durch Betätigen der Auslöseschalter 16 in der Flugzeugführerkanzel wird die Feuerlöschvorrichtung ausgelößt, wobei die Sicherheitsmembran 8 zum Entleeren des ersten Feuerlöschmittelbehälters 1 durch eine elektrisch ausgelößte Zerstörungseinrichtung geöffnet wird. Das Löschmittel strömt in bekannter Weise in den gefährdeten Frachtraum und löscht das Feuer. Das Betätigen eines weiteren Auslöseschalters 16 öffnet nach 60 Minuten die Sicherheitsmembran 8 vor der Entleerungsöffnung des zweiten Feuerlöschmittelbehälters 2, sodaß dessen Feuerlöschmittel über einen Wasser-Absorptions-Filter 5, einen Feststoffteilchen-Filter 7, einen Druckreduzierer 6 , eine Blende 4 zur Begrenzung der Ausströmrate der Feuerlöschvorrichtung gelangt. Das Ein-Weg-Ventil 3 verhindert, daß während der ersten Löschphase Feuerlöschmittel von hinten in die Reinigungs- und Dosierungseinrichtungen 4, 5, 6 und 7 gelangt (Fig. 1).
- Die Anordnung der Reinigungs- und Dosierungseinrichtungen in unmittelbarer Nähe des zweiten Feuerlöschmittelbehälters 2 verhindert die Gefahr einer Vereisung der Feuerlöschvorrichtung durch das in die Frachträume ausströmende Löschmittels (Fig. 3). In Abhängigkeit vom Ort des Feuerausbruchs können beide Feuerlöschmittelbehälter in den vorderen Frachtladeraum (FWD C.C.) oder in den hinteren Frachtladeraum (AFT C.C.) mit dem Gepäckladeraum (BULK), in denen sich jeweils zwei Feuerlöschmittelausströmdüsen 12 befinden, über das gemeinsame Rohrleitungsnetz entleert werden (Fig. 2).
- Mit Hilfe der hier vorgestellten Anordnung der an sich bekannten Löschmittel-Reinigungs- und Dosiereinrichtungen in unmittelbarer Nähe der Feuerlöschmittelbehälter läßt sich die Vereisung der Feuerlöschvorrichtung vermeiden. Die Nutzung nur eines Rohrleitungsnetzes für beide Feuerlöschphasen bewirkt zudem eine erwünschute Gewichtseinsparung.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Filteranordnung zur Verfügung gestellt, die zum Reinigen eines Löschmittelstromes eines Feuerlöschsystems eingesetzt werden kann. Diese Filteranordnung ist erfindungsgemäß definiert wie in den Ansprüchen angegeben. Bevorzugte Ausführungsformen der Filteranordnung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Bei der erfindungsgemäßen Filteranordnung ist also das Wasserabsorptions-Filter vor das Feststoffteilchen-Filter geschaltet. Bei einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform ist dem Wasserabsorptionsfilter eine Enlastungsleitung oder By-Pass-Leitung parallel geschaltet. In dieser Entlastungsleitung ist eine Ventil angeordnet, das bei Auftreten eines bestimmten Druckunterschiedes am Wasserabsorptions-Filter öffnet. Auf diese Weise wird weitgehend verhindert, daß das Adsorptions-Material des Wasserabsoprtions-Filters der anfänglichen Schockwelle des Löschmittelstromes ausgesetzt wird. Erst nachdem diese anfängliche Schockwelle durch die By-Pass-Leitung hindurch gegangen ist, schließt das Ventil in der By-Pass-Leitung und das Löschmittel fließt durch das Wasseradsorptionsmittel und wird dadurch getrocknet.
- In Figur 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wasseradsorptions-Filters (5) dargestellt. In einem Filtergehäuse (50) ist in Strömungsrichtung zwischen einer Einlaß-Leitung (51) und einer Auslaß-Leitung (52) ein Adsorptionsmittelbehälter (53), vorzugsweise ein zylindrischer Adsorptionsmittelbehälter (53), angeordnet. In diesem Adsorptionsmittelbehälter (53) befindet sich partikelförmiges Adsorptionsmaterial (54). Diese Material ist vorzugsweise in Molekularsiebmaterial mit einer Öffnungsgröße oder Porengröße im Bereich von etwa 3 * 10⁻¹⁰ bis etwa 5 * 10⁻¹⁰ m.
- In dem Adsorptionsmittelgehäuse (53) ist eine Platte (56) verschiebbar angeordnet, die mit Öffnungen zum Durchlaß des Löschmittels versehen ist. Diese Platte (56) wird mit Hilfe einer vorgespannten Feder (55) in das Gehäuse (53) hineingedrückt und hält damit die Adsorptionsmittel-Partikel (54) in Kontakt miteinander und verhindert weitgehend jede Relativbewegung der Partikel zueinander. Insbesondere einem Zusammenrütteln der Partikel (54) folgt die Platte (56) und verhindert auf diese Weise, daß ein unakzeptables Abreiben der Adsorptions-Partikel (54) sich ergeben kann. Im Einsatzfalle tritt aus der Auslaß-Leitung (52) wasserfreies Löschmittel aus. Das Wasser ist an den Adsorptions-Partikeln (54) adsorbiert.
- In Figur 5 ist schematisch ein Feststoffteilchen-Filter (7) dargestellt, das stromabwärts von dem Wasseradsorptions-Filter (5) in dem System angeordnet ist. Das Feststoffteilchen-Filter (7) weist ein Filtergehäuse (70) auf, in dem zwischen einer Einlaß-Leitung (71) und einer Auslaß-Leitung (72) eine Filtereinheit, bestehend aus einem vorzugsweise hohlzylindrischen Filterelement (73) und einer unteren Abschlußplatte (75) und einer oberen Abschlußringplatte (76) angeordnet ist. Durch die Abschlußringplatte (76) wird das Innere des Filterelements (73), das vorzugsweise aus Filtermaterial auf einem durchlässigen Träger - bzw. Verstärkungsmaterial besteht, mit der Abschlußseite (72) verbunden. Dieses Filtermaterial ist vorzugsweise Fasermaterial, insbesondere organisches oder anorganisches Fasermaterial, welches Teilchen bis zu 1,5 * 10⁻⁵ m Größe oder sogar kleinere Teilchen aus dem Löschmittelstrom herausfiltern kann.
- Ein in der Zeichnung dargestelltes Feuerlöschsystem wurde mit einem typischen Feuerlöschmittelbehälter, der Bromtrifluormethan unter 25 bar enthielt, betrieben. In einem ersten Fall wurde das System ohne den Wasser-Adsorptions-Filter (5) betrieben. Dies führte zu einer Vereisung der Düsenöffnung innerhalb von 50 Minuten.
- Dann wurde das System mit dem Wasser-Adsorptions-Filter (5) getestet. Dabei wurde der gesamte Feuerlöschmittelbehälter in 240 Minuten Betriebszeit entleert. Die Öffnung war dabei immer noch vollkommen eisfrei.
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