EP1296092A1 - Sicherheitsvorrichtung für ein Gebäude mit Gasleitungen - Google Patents

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EP1296092A1
EP1296092A1 EP01810907A EP01810907A EP1296092A1 EP 1296092 A1 EP1296092 A1 EP 1296092A1 EP 01810907 A EP01810907 A EP 01810907A EP 01810907 A EP01810907 A EP 01810907A EP 1296092 A1 EP1296092 A1 EP 1296092A1
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EP
European Patent Office
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gas
building
monitoring sensors
closure
activated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01810907A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Beat Kramer
Daniel Matter
Thomas Kleiner
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ABB Research Ltd Switzerland
ABB Research Ltd Sweden
Original Assignee
ABB Research Ltd Switzerland
ABB Research Ltd Sweden
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06—Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means

Definitions

  • the invention relates to the field of building security. It relates to a security device for a building according to the preamble of claim 1.
  • the device has monitoring sensors, which are distributed in the building, one Main gas pipe of the building according to a signal from any the monitoring sensors by means of a closure means is lockable.
  • the monitoring sensors are fire detectors and / or gas sensors for the detection of a gas leak.
  • the closure means is preferably a closure element formed a gas meter, which anyway to fulfill the safety regulations mentioned at the beginning is necessary. This has the advantage that existing installations are used can be, making the security system inexpensive is feasible.
  • a building 1 which has several floors or has rooms 1 '.
  • a gas supply line 2 leads from the outside into building 1, where they are in an internal building in a basement of building 1
  • Main gas line 3 merges.
  • the main gas line 3 divides within of the building 1 into several internal gas lines 4 on which the gas to the corresponding consumer points 4 ', for example, stove, heating or refrigerator, in each Rooms 1 ', direct.
  • the main gas line 3 is connected to at least one gas meter 6, which is preferably also located in the basement is.
  • Building 1 is made up of several independent buildings Consumers are usually inhabited by several gas meters 6 available, one for each consumer To be able to create a corresponding gas bill for consumption.
  • the gas meter 6 is, as shown here, in the Main gas line 3 arranged. But it can also be in a bypass be arranged to the main gas line 3. Suitable as gas meter 6 well-known bellows counters, but also electronic measuring devices. If there are several gas meters 6, the Main gas line 3 first into several independent main gas lines, which are each connected to a gas meter. Hereinafter the invention is described with reference to a main gas line 3, the same applies to several lines.
  • the main gas line 3 has at least one closure means V by means of which the gas supply from the supply gas line 2 can be interrupted shortly after entering building 1.
  • Closure elements are preferably suitable as closure means V, which, in order to meet the safety regulations mentioned at the beginning to be met in the event of a gas leak or fire in the area of the gas meter 6 interrupt the gas supply to the main line 3.
  • the safety device also has monitoring sensors 5 on, which are distributed over the building 1. Preferably is in each room 1 'or floor, in which there is a consumer, such a sensor. Preferably are also such in areas where there is a particular risk of fire Monitoring sensors 5 available.
  • the monitoring sensors 5 are fire detectors or gas sensors of a known type, preferably both. They are preferably battery operated, too to be operational in the event of a power failure.
  • monitoring sensors 5 are with the at least one closure means V communicatively connected, with each monitoring sensor 5 via means for transmitting a signal and the at least one closure means V means for receiving the Signal.
  • the transmission can be made via communication lines, via power lines or wirelessly, for example via Radio, done.
  • one of the monitoring sensors 5 detects a dangerous situation, more precisely a fire or gas leak, it sends a signal to the closure means V, so that the main line 1 and thus the gas supply to building 1 is interrupted.
  • a signal is continuously sent, which at There is no detection of a danger, whereupon the closure means V is closed.
  • closure means V used has a prestressed Valve 7, an electrical actuator 8 and a thermal Actuator 9 on.
  • the electric actuator 8 activates the valve 7 in Case that a monitoring sensor 5 a signal in the event of danger sends to trigger or does not send.
  • electrical actuator 8 is an electromechanical trigger or another electronically activatable means which can be reset to open the closure means.
  • the Thermal actuator 9 activates the valve 7 in the event that in immediate Environment of the closure means V the temperature above a maximum value is increased, as occurs in the event of a fire.
  • a reversible or irreversible is suitable as the thermal actuator 9 deformable element, for example in the form of a release lever or a thermally deformable tongue.
  • the reversible For example, it is made of a bimetal and is irreversible Case made from a Wood alloy.
  • the valve 7 is arranged in the pipe of the main line 1. It exists essentially of a valve piston 70, which on a Piston rod 71 is arranged.
  • the piston rod 71 is in a fixed bearing element 73 slidably mounted.
  • the Valve piston 70 presses sealingly into one when closed Valve seat 30 of the main line 3.
  • the Piston 70 biased by a first spring 72.
  • This first Spring 72 presses on a bearing surface of the bearing element 73.
  • Am rear end of the piston rod 71 facing away from the piston a hook-shaped locking element 71 'is formed, which in a Holding means, here in a swivel tap 10, engages and so that Valve 7 holds in its biased position.
  • the pivot tap 10 has a pivotable about a pivot axis 101 Rocker 102, which has a retaining hook at its front end 103 for engagement with the latching element 71 '.
  • the rocker 102 is at a lower end with a second spring 11 connected to the swivel valve 10 in a longitudinal axis Piston rod 71 and so the retaining hook 103 in position holds.
  • the rear part of the rocker 102 can be moved by means of the thermal actuator 9 and by means of an electrical actuator 8 Press the activated activation pin 80 down so that the Retaining hook 103 releases the piston rod 71.
  • a reset lever 12 For tensioning and manually resetting the piston 70 in the case a release lever 12, a reset lever 12 is present. This has a clamping bracket 14, which has a third spring 13 spring-loaded when the reset lever 12 is actuated presses on the locking element 71 'and the piston rod 71 in their pre-stressed position.
  • the safety device according to the invention improves safety in buildings with gas lines by using them early Sources of danger discovered and the gas supply cut off.

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Abstract

Ein Gebäude (1) mit gebäude-internen Gasleitungen (4), welche an eine gebäude-interne Hauptgasleitung (3) angeschlossen sind, die mit einer gebäude-externen Gasversorgungsleitung (2) verbindbar ist, weist eine Sicherheitsvorrichtung für den Brandfall und/oder für den Fall eines Gaslecks auf. Diese Vorrichtung umfasst Überwachungssensoren (5), welche im Gebäude (1) verteilt angeordnet sind, und mindestens ein in der Hauptleitung (3) angeordnetes Verschlussmittel (V) aufweisen, welches nach Massgabe eines Signals von irgend einem der Überwachungssensoren (5) die Hauptleitung (3) verschliesst. Die erfindungsgemässe Sicherheitsvorrichtung verbessert die Sicherheit in Gebäuden (1) mit Gasleitungen (3,4), indem sie bereits frühzeitig Gefahrenquellen entdeckt und die Gaszufuhr unterbricht. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Gebäudesicherheit. Sie bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für ein Gebäude gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Stand der Technik
Explosionen in Gebäuden, welche durch defekte Gasleitungen verursacht werden, haben oft verheerende Folgen. Vor allem im Brandfall ist ausströmendes Gas unberechenbar. Selbst wenn Gasmeter strenge Sicherheitsvorschriften erfüllen und im Falle einer erhöhten Umgebungstemperatur oder eines Gaslecks die Gaszufuhr unterbrechen würden, wäre das Risiko nicht gebannt. Da sich diese Gasmeter üblicherweise in einem Untergeschoss des Gebäudes befinden, ist es, wenn in diesem Raum eine Störung festgestellt wird, oft schon zu spät. Der Brand kann in einem oberen Stockwerk ausgebrochen sein, und es ist durchaus möglich, dass das einzige, was zu diesem Zeitpunkt noch vom Gebäude übrig ist, das Untergeschoss mit dem Gasmeter ist.
Darstellung der Erfindung
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitsvorrichtung für derartige Gebäude zu schaffen, welche eine erhöhte Sicherheit im Brandfall und/oder bei allfälligen Gaslecks gewährleistet.
Diese Aufgabe löst eine Sicherheitsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Erfindungsgemäss verfügt die Vorrichtung über Überwachungssensoren, welche im Gebäude verteilt angeordnet sind, wobei eine Hauptgasleitung des Gebäudes nach Massgabe eines Signals von irgendeinem der Überwachungssensoren mittels eines Verschlussmittels verschliessbar ist.
Dadurch wird die Gaszufuhr für das Gebäude unterbrochen, sobald an irgendeiner Stelle im Gebäude eine Gefahrensituation auftaucht. Die Gefahr von Explosionen ist minimiert.
Die Überwachungssensoren sind Brandmelder und/oder Gas-Sensoren zur Detektion eines Gaslecks.
Vorzugsweise ist das Verschlussmittel durch ein Verschlusselement eines Gasmeters gebildet, welches ohnehin zur Erfüllung der eingangs erwähnten Sicherheitsvorschriften notwendig ist. Dies hat den Vorteil, dass bereits vorhandene Installationen verwendet werden können, so dass das Sicherheitssystem kostengünstig realisierbar ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, welches in der beliegenden Zeichnung dargestellt ist, erläutert. Es zeigen:
Figur 1
eine schematische Darstellung eines Gebäudes mit der erfindungsgemässen Sicherheitsvorrichtung und
Figur 2
eine schematische Darstellung eines Verschlussmittels gemäss der Erfindung im Querschnitt.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In Figur 1 ist ein Gebäude 1 dargestellt, welches mehrere Stockwerke oder Räume 1' aufweist. Eine Gasversorgungsleitung 2 führt von aussen in das Gebäude 1 hinein, wobei sie in eine gebäude-interne, in einem Untergeschoss des Gebäudes 1 verlaufende Hauptgasleitung 3 übergeht. Die Hauptgasleitung 3 teilt sich innerhalb des Gebäudes 1 in mehrere gebäude-interne Gasleitungen 4 auf, welche das Gas zu den entsprechenden Verbraucherstellen 4', beispielsweise Herd, Heizung oder Kühlschrank, in den einzelnen Räumen 1', leiten.
Die Hauptgasleitung 3 ist mit mindestens einem Gasmeter 6 verbunden, welches vorzugsweise ebenfalls im Untergeschoss angeordnet ist. Wird das Gebäude 1 von mehreren, voneinander unabhängigen Konsumenten bewohnt, so sind normalerweise mehrere Gasmeter 6 vorhanden, um für jeden Konsumenten eine dem individuellen Verbrauch entsprechende Gasrechnung erstellen zu können.
Üblicherweise ist das Gasmeter 6, wie hier dargestellt, in der Hauptgasleitung 3 angeordnet. Es kann aber auch in einem Bypass zur Hauptgasleitung 3 angeordnet sein. Als Gasmeter 6 eignen sich die bekannten Balgenzähler, aber auch elektronische Messgeräte. Sind mehrere Gasmeter 6 vorhanden, so unterteilt sich die Hauptgasleitung 3 zuerst in mehrere unabhängige Hauptgasleitungen, welche jeweils mit einem Gasmeter verbunden sind. Im folgenden wird die Erfindung anhand von einer Hauptgasleitung 3 beschrieben, wobei für mehrere Leitungen dasselbe gilt.
Die Hauptgasleitung 3 weist mindestens ein Verschlussmittel V auf, mittels welcher die Gaszufuhr von der Versorgungsgasleitung 2 kurz nach Eintritt in das Gebäude 1 unterbrochen werden kann. Als Verschlussmittel V eignen sich vorzugsweise Verschlusselemente, welche, um die eingangs erwähnten Sicherheitsbestimmungen zu erfüllen, im Falle eines Gaslecks oder eines Brandes im Bereich des Gasmeters 6 die Gaszufuhr der Hauptleitung 3 unterbrechen. Es ist jedoch auch möglich, ein separates Verschlussmittel V zu verwenden.
Die Sicherheitsvorrichtung weist ferner Überwachungssensoren 5 auf, welche über das Gebäude 1 verteilt angeordnet sind. Vorzugsweise befindet sich in jedem Raum 1' oder Stockwerk, in welchem ein Verbraucher vorhanden ist, ein derartiger Sensor. Vorzugsweise sind auch in speziell brandgefährdeten Bereichen derartige Überwachungssensoren 5 vorhanden. Die Überwachungssensoren 5 sind Brandmelder oder Gas-Sensoren bekannter Art, vorzugsweise beides. Vorzugsweise sind sie batteriebetrieben, um auch im Falle eines Stromunterbruches einsatzfähig zu sein.
Diese Überwachungssensoren 5 sind mit dem mindestens einen Verschlussmittel V kommunikativ verbunden, wobei jeder Überwachungssensor 5 über Mittel zur Übermittlung eines Signals und das mindestens eine Verschlussmittel V Mittel zum Empfang des Signals aufweisen. Die Übermittlung kann über Kommunikationsleitungen, über Stromleitungen oder drahtlos, beispielsweise über Funk, erfolgen.
Detektiert einer der Überwachungssensoren 5 eine Gefahrensituation, genauer einen Brand oder ein Gasleck, so sendet er ein Signal an das Verschlussmittel V, so dass die Hauptleitung 1 und somit die Gaszufuhr in das Gebäude 1 unterbrochen ist. In einer anderen Variante wird stetig ein Signal gesendet, welches bei Detektion einer Gefahr ausbleibt, worauf das Verschlussmittel V geschlossen wird.
Im folgenden wird anhand der Figur 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Verschlussmittels V dargestellt. Die Gasflussrichtung ist mit einem Pfeil gekennzeichnet. Das erfindungsgemäss verwendete Verschlussmittel V weist ein vorgespanntes Ventil 7, einen elektrischen Aktor 8 und einen thermischen Aktor 9 auf. Der elektrische Aktor 8 aktiviert das Ventil 7 im Fall, dass ein Überwachungssensor 5 im Gefahrenfall ein Signal zur Auslösung sendet beziehungsweise eben nicht sendet. Als elektrischer Aktor 8 eignet sich ein elektromechanischer Auslöser oder ein anderes elektronisch aktivierbares Mittel, welches zur Öffnung des Verschlussmittels wieder rückstellbar ist. Der thermische Aktor 9 aktiviert das Ventil 7 im Fall, dass in unmittelbarer Umgebung des Verschlussmittels V die Temperatur über einen Maximalwert erhöht ist, wie dies im Brandfall auftritt. Als thermischer Aktor 9 eignet sich ein reversibel oder irreversibel verformbares Element, beispieslweise in Form eines Auslösehebels oder einer thermisch verformbaren Zunge. Im reversiblen Fall ist es beispielsweise aus einem Bimetall und im irreversiblen Fall aus einer Woodschen Legierung gefertigt.
Das Ventil 7 ist im Rohr der Hauptleitung 1 angeordnet. Es besteht im wesentlichen aus einem Ventilkolben 70, welcher an einer Kolbenstange 71 angeordnet ist. Die Kolbenstange 71 ist in einem lagefixierten Lagerelement 73 verschiebbar gelagert. Der Ventilkolben 70 drückt im geschlossenen Zustand dichtend in einen Ventilsitz 30 der Hauptleitung 3. Im Normalbetrieb ist der Kolben 70 mittels einer ersten Feder 72 vorgespannt. Diese erste Feder 72 drückt auf eine Auflagefläche des Lagerelementes 73. Am hinteren, dem Kolben abgewandten Ende der Kolbenstange 71 ist ein hakenförmiges Einrastelement 71' angeformt, welches in ein Haltemittel, hier in einen Schwenkhahn 10, eingreift und so das Ventil 7 in seiner vorgespannten Lage hält.
Der Schwenkhahn 10 weist eine um eine Schwenkachse 101 schwenkbare Wippe 102 auf, welche an ihrem vorderen Ende einen Rückhaltehaken 103 zum Eingriff mit dem Einrastelement 71' aufweist. Die Wippe 102 ist an einem unteren Ende mit einer zweiten Feder 11 verbunden, welche den Schwenkhahn 10 in einer Längsachse zur Kolbenstange 71 und so den Rückhaltehaken 103 in seiner Position hält. Der hintere Teil der Wippe 102 lässt sich mittels des thermischen Aktors 9 und mittels eines am elektrischen Aktor 8 angebrachten Aktivierungsstiftes 80 hinunterdrücken, so dass der Rückhaltehaken 103 die Kolbenstange 71 freigibt.
Zur Spannung und manuellen Rückstellung des Kolbens 70 im Falle eines Auslösen des Ventils 7 ist ein Rückstellhebel 12 vorhanden. Dieser weist einen Spannbügel 14 auf, welcher über eine dritte Feder 13 bei Betätigung des Rückstellhebels 12 federbelastet auf das Einrastelement 71' drückt und die Kolbenstange 71 in ihre vorgespannte Lage zurückbringt.
Die erfindungsgemässe Sicherheitsvorrichtung verbessert die Sicherheit in Gebäuden mit Gasleitungen, indem sie bereits frühzeitig Gefahrenquellen entdeckt und die Gaszufuhr unterbricht.
Bezugszeichenliste
1
Gebäude
1'
Räume
1
Gasversorgungsleitung
3
Hauptgasleitung
30
Ventilsitz
4
Gebäude-interne Gasleitung
4'
Verbracherstelle
5
Überwachungssensoren
6
Gasmeter
V
Verschlussmittel
7
Ventil
70
Ventilkolben
71
Kolbenstange
71'
Einrastelement
72
Erste Feder
73
Lagerelement
8
elektrischer Aktor
80
Aktivierungsstift
9
thermischer Aktor
10
Schwenkhahn
101
Schwenkachse
102
Wippe
103
Rückhaltehaken
11
Zweite Feder
12
Rückstellhebel
13
Dritte Feder
14
Spannbügel

Claims (11)

  1. Sicherheitsvorrichtung für ein Gebäude (1), wobei das Gebäude (1) gebäude-interne Gasleitungen (4) aufweist, wobei alle gebäude-internen Gasleitungen (4) an mindestens eine gebäude-interne Hauptgasleitung (3) angeschlossen sind und wobei die beziehungsweise jede Hauptgasleitung (3) mit einer gebäude-externen Gasversorgungsleitung (2) verbindbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Gebäude (1) verteilt Überwachungssensoren (5) angeordnet sind und dass die beziehungsweise jede Hauptgasleitung (3) nach Massgabe eines Signals von irgendeinem der Überwachungssensoren (5) mittels mindestens eines Verschlussmittels (V) gegenüber der Gasversorgungsleitung (2) verschliessbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungssensoren (5) Brandmelder sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungssensoren (5) Gas-Sensoren sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungssensoren (5) mit dem mindestens einen Verschlussmittel (V) über Kommunikationsleitungen verbunden sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungssensoren (5) mit dem mindestens einen Verschlussmittel (V) über Stromleitungen verbunden sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungssensoren (5) Mittel zur drahtlosen Übermittlung des Signals aufweisen und das mindestens eine Verschlussmittel (V) Mittel zum drahtlosen Empfang des Signals aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungssensoren (5) batteriebetrieben sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beziehungsweise jede Hauptgasleitung (3) mit mindestens einem Gasmeter (6) verbunden ist, wobei das mindestens eine Gasmeter (6) ein im Brandfall aktiviertes Verschlusselement aufweist, und dass das mindestens eine Verschlusselement das mindestens eine Verschlussmittel (V) bildet.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmittel (V) ein vorgespanntes Ventil (7) ist.
  10. Vorrichtung nach den Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmittel (V) einen mittels des Signals aktivierbaren elektrischen Aktor (8) und einen bei einer über einem Maximalwert liegenden Umgebungstemperatur aktivierbaren thermischen Aktor (9) aufweist, wobei das Ventil (7) sowohl mittels des elektrischen Aktors (8) als auch mittels des thermischen Aktors (9) aktivierbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Aktivierung mittels des elektrischen Aktors (8) das Ventil (7) manuell in die vorgespannte Lage rückversetzbar ist.
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