EP0244858B1 - Filtervorrichtung eines Feuerlöschsystems - Google Patents

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EP0244858B1
EP0244858B1 EP87106615A EP87106615A EP0244858B1 EP 0244858 B1 EP0244858 B1 EP 0244858B1 EP 87106615 A EP87106615 A EP 87106615A EP 87106615 A EP87106615 A EP 87106615A EP 0244858 B1 EP0244858 B1 EP 0244858B1
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EP
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filter
extinguishing agent
fire extinguishing
filter device
water adsorption
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Abby-Mark Dipl.-Ing. Talebi
Gabriel Dipl.-Ing. Popa
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Pall Corp
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Pall Corp
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    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0018—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/07—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in vehicles, e.g. in road vehicles
    • A62C3/08—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in vehicles, e.g. in road vehicles in aircraft
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/58—Pipe-line systems

Definitions

  • the invention relates to a filter device for fire extinguishing devices for cargo holds of means of transport, in particular aircraft.
  • fire extinguishing devices consist of two separate fire extinguishing systems, each with its own line network.
  • first fire extinguishing system fire extinguishant containers filled with suitable fire-extinguishing agent that are gaseous under atmospheric pressure are completely emptied into the affected cargo hold immediately after the first smoke alarm. Due to the rapid emptying of these fire extinguishing agent containers, a high fire extinguishing agent concentration is achieved 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 specified limit for a certain remaining flight time.
  • this second fire extinguishing system there are solid particle filters, extinguishing agent gas dryers and facilities for keeping the fire extinguishing agent outflow rate constant near the outlet nozzles for the fire extinguishing agent.
  • the object of the invention is to provide a filter device of 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 failure of the second fire extinguishing phase.
  • the fire extinguishing device 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 actuating the trigger switches in the aircraft driver's cabin, the safety membrane 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.
  • a further trigger switch opens the safety membrane in front of the emptying opening of the second fire extinguishing agent container 2 after 60 minutes, so that its fire extinguishing agent via a water adsorption filter 5, a solid particle filter 7, a pressure reducer 6, an orifice 4 for limiting the outflow rate and a
  • a one-way valve 3 enters the common pipe network 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 or into the rear cargo hold, with the luggage hold, in which two fire extinguishing agent outflow nozzles 12 are located, via the common pipeline network.
  • a filter device or a filter arrangement 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 solid particle filter.
  • a bypass line 57 (FIG. 2) is connected in parallel to the water absorption filter.
  • a valve is arranged in this relief line and opens when a certain pressure difference occurs at the water absorption filter. In this way it is largely prevented that the adsorption material of the water absorption filter is exposed to the initial shock wave of the extinguishing agent flow. 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. 2 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 a 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 movement of the particles relative 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).
  • a particulate filter (7) is shown schematically, 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 extinguishing agent stream.
  • 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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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Filtervorrichtung 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 Luftfracht, 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 ent- stehende oder entstandene Feuer schnell erstickt. Ein zweites Feuerlöschsystem sorgt anschließend dafür, daß für eine bestimmte Restflugzeit die Feuerlöschmittelkonzentration in der Frachtraumatmosphäre einen festgelegten Grenzwert nicht unterschreitet. Im Leitungsnetz dieses zweiten Feuerlöschsystem befinden sich in der Nähe der Austrittsdüsen 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, ein Filtervorrichtung einer 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 erfindungsgemaße 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
    eine Schnittansicht durch das Wasserabsorptions-Filter
    Figur 3
    eine Schnittansicht durch das Feststoffteilchen-Filter
  • Die 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 in der Flugzeugführerkanzel wird die Feuerlöschvorrichtung ausgelößt, wobei die Sicherheitsmembran 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 öffnet nach 60 Minuten die Sicherheitsmembran vor der Entleerungsöffnung des zweiten Feuerlöschmittelbehälters 2, sodaß dessen Feuerlöschmittel über einen Wasser-Adsorptions-Filter 5, einen Festoffteilchen-Filter 7, einen Druckreduzierer 6, eine Blende 4 zur Begrenzung der Ausströmrate sowie ein EinWeg-Ventil 3 in das gemeinsame Rohrleitungsnetz 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 Löschmittel. In Abhängigkeit vom Ort des Feuerausbruchs können beide Feuerlöschmittelbehälter in den vorderen Frachtladeraum oder in den hinteren Frachtladeraum, mit dem Gepäckladeraum, in denen sich jeweils zwei Feuerlöschmittelausströmdüsen 12 befinden, über das gemeinsame Rohrleitungsnetz entleert werden.
  • Mit Hilfe der hier vorgestellten Anordnung der 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 erwünschte Gewichtseinsparung.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Filtervorrichtung bzw. 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 Festoffteilchen-Filter geschaltet. Bei einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform ist dem Wasserabsorptionsfilter eine Umgehungsleitung oder By-Pass-Leitung 57 (Fig. 2) parallel geschaltet. In dieser Entlastungsleitung ist ein Ventil angeordnet, das bei Auftreten eines bestimmten Druckunterschiedes am Wasserabsorptions-Filter öffnet. Auf diese Weise wird weitgehend verhindert, daß das Adsorptions-Material des Wasserabsorptions-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 2 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). Dieses Material ist vorzugsweise ein 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 3 ist schematisch ein Feststoffteilchen-Filter (7) dargestellt, das stromabwärts von dem WasseradsorptionsFilter (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.
    • BEISPIEL
  • 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 Dü-senöffnung 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.

Claims (6)

  1. Filtervorrichtung für das Reinigen eines Löschmittelstromes eines Feuerlöschsystems mit einem Zufuhranschluß, durch den zu reinigendes Löschmittel eingeführt wird, und einem Abfuhranschluß, an dem gereinigtes Löschmittel entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) der Zufuhranschluß durch den Einlaß eines Wasseradsorptions-Filters (5) gebildet ist,
    b) der Auslaß des Wasseradsorptions-Filters (5) mit dem Einlaß eines Feststoffteilchen-Filters (7) verbunden ist, und
    c) der Auslaß des Feststoffteilchen-Filters (7) den Abfuhranschluß der Filtervorrichtung bildet.
  2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) das Wasseradsorptions-Filter (5) ein Molekularsieb mit Öffnungen im Bereich von 3 * 10⁻¹⁰ bis 5 * 10⁻¹⁰ m, insbesondere von etwa 4,2 * 10⁻¹⁰ m, aufweist und/oder
    b) das Feststoffteilchen-Filter (7) organisches und/oder anorganisches FaserFiltermaterial enthält, das zur Herausfiltrierung von Feststoffteilchen herab bis zu einer Größe von 1,5 * 10⁻⁵ oder besser ausgelegt ist.
  3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
    a) eine Umgehungsleitung (57), die Einlaß und Auslaß des WasseradsorptionsFilters (5) miteinander verbindet,
    b) ein Entlastungsventil in dieser Umgehungsleitung, das vorgespannt ist und im Dauerbetrieb die Umgehungsleitung schließt, diese jedoch durch Öffnen freigibt, wenn zwischen Einlaß und Auslaß des Wasseradsorptions-Filters (5) ein Mindest-Druckunterschied vorhanden ist.
  4. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) das Wasseradsorptions-Filter (5) partikelförmiges Adsorptionsmaterial in einer Filterkammer aufweist,
    b) zumindest ein Andruckelement (56) mechanisch mit dem partikelförmigen Adsorptionsmaterial (54) so in Eingriff steht, daß die Partikel in der Filterkammer gegeneinander unter weitgehender Beseitigung von Relativbewegung der Partikel aneinander gedrückt angeordnet sind.
  5. Filtervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Andruckelement als Platte (56), insbesondere als Löschmittel durchlässige Platte (56), ausgebildet ist, die in der, insbesondere zylindrischen Filterkammer durch eine vorgespannte Feder (55) verschiebbar angeordnet ist.
  6. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einer Feuerlöschvorrichtung, die

    zwei Feuerlöschmittelbehälter (1,2) für unter Überdruck flüssige Löschmittel zur Erzeugung eines ersten und eines zweiten Feuerlöscheinsatzes für Frachträume von Verkehrsmitteln, insbesondere von Luftfahrzeugen, und

    ein gemeinsames Rohrleitungsnetz mit gemeinsamen Feuerlöschmittelausströmdüsen zum Befördern des bei atmosphärischem Druck gasförmigen Feuerlöschmittels der zwei Feuerlöschmittelbehälter (1,2) zu den Frachträumen des Luftfahrzeuges aufweist,

    dadurch gekennzeichnet, daß für den stark verlangsamten Löschmittelaustritt aus dem zweiten Feuerlöschmittelbehälter (2) und gleichzeitig zur Verhinderung der Vereisung der Rohrleitungen und der Feuerlöschmittelausströmdüsen dicht hinter dem zweiten Feuerlöschmittelbehälter (2) in den Feuerlöschleitungen die Filtervorrichtung, die ein Wasser-Adsorptions-Filter (5), Feststoffteilchen-Filter (7), Druckreduzierer (6), Blenden (4) und Ein-WegVentile (3) aufweist, angeordnet ist.
EP87106615A 1986-05-07 1987-05-07 Filtervorrichtung eines Feuerlöschsystems Expired - Lifetime EP0244858B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863615415 DE3615415A1 (de) 1986-05-07 1986-05-07 Feuerloeschvorrichtung fuer frachtraeume von verkehrsmitteln
DE3615415 1986-05-07

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Publication Number Publication Date
EP0244858A1 EP0244858A1 (de) 1987-11-11
EP0244858B1 true EP0244858B1 (de) 1991-09-18

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP87106615A Expired - Lifetime EP0244858B1 (de) 1986-05-07 1987-05-07 Filtervorrichtung eines Feuerlöschsystems

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US (1) US5038867A (de)
EP (1) EP0244858B1 (de)
DE (2) DE3615415A1 (de)
FR (1) FR2598322B1 (de)
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