EP1682232B1 - Vorrichtung zum verhindern und löschen von bränden - Google Patents

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EP1682232B1
EP1682232B1 EP04818133A EP04818133A EP1682232B1 EP 1682232 B1 EP1682232 B1 EP 1682232B1 EP 04818133 A EP04818133 A EP 04818133A EP 04818133 A EP04818133 A EP 04818133A EP 1682232 B1 EP1682232 B1 EP 1682232B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
extinguishing
oxygen
buffer reservoir
gas
pressure
Prior art date
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Active
Application number
EP04818133A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1682232A1 (de
Inventor
Ernst Werner Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wagner Group GmbH
Original Assignee
Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH filed Critical Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH
Priority to PL04818133T priority Critical patent/PL1682232T3/pl
Publication of EP1682232A1 publication Critical patent/EP1682232A1/de
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Publication of EP1682232B1 publication Critical patent/EP1682232B1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • 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
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
    • A62C35/11—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance controlled by a signal from the danger zone
    • A62C35/15—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance controlled by a signal from the danger zone with a system for topping-up the supply of extinguishing material automatically

Definitions

  • the present invention relates to a device for preventing and extinguishing fires in a closed or subdivided into closed sections spatial area, which is referred to in the following "target space", with a buffer reservoir in which oxygen displacing gas is stored under high pressure, a supply pipe system which connects at least one extinguishing nozzle to the buffer reservoir via a pressure reducing valve, and with a controller for controlling the pressure reducing valve to initiate stepwise or in case of fire suddenly the oxygen displacing gas in the target area, where in the target area one or more inerting reduced with respect to natural conditions Oxygen content are adjustable.
  • Such a device is basically known from the prior art, wherein the effect of the so-called "inert gas extinguishing" essentially based on the fact that in closed rooms, which are only occasionally entered by humans or animals and their facilities using conventional extinguishing methods (water and foaming), the fire hazard is counteracted by lowering the oxygen concentration in the affected area to an average of about 12% by volume at which most flammable materials no longer burn.
  • Areas of application are EDP areas, electrical switch and distribution rooms or storage areas with high-quality assets.
  • the extinguishing effect is based on the principle of oxygen displacement.
  • the normal ambient air consists of 21% oxygen, 78% nitrogen and 1% other gases.
  • the Stickstoffkon.zentration in the target area further increased and thus reduces the oxygen content. It is known that a extinguishing effect begins when the oxygen content drops below a value of 15% by volume. Depending on the materials present in the room in question, a further lowering of the oxygen content to the mentioned 12 vol.% Or lower may be necessary.
  • oxygen-displacing gases are usually gases, such as carbon dioxide, nitrogen, noble gases and mixtures thereof, used, which are usually stored in special ancillary rooms or storage rooms in steel bottles.
  • gases such as carbon dioxide, nitrogen, noble gases and mixtures thereof
  • to flood a target area with extinguishing gas so far, especially in commercial premises, such as open-plan offices and warehouses, significant amounts of extinguishing gas to store.
  • an inert gas extinguishing system in which the oxygen-displacing gas is stored centrally in a gas cylinder battery, wherein the individual gas cylinders of the battery are connected via corresponding pipe systems with various extinguishing nozzles in different target areas.
  • the under high pressure (200 to 300 bar) stored in the steel bottles inert gas is reduced to 60 bar.
  • an inert gas fire extinguishing system for extinguishing fires in tunnels. It is envisaged to store the oxygen-displacing gases used in the inert gas extinguishing technology compressed in special storage containers in adjoining rooms. If necessary, then the oxygen-displacing gas is passed through piping systems and corresponding outlet nozzles in the tunnel section in question.
  • this known from the prior art fire extinguishing system in turn has the disadvantage that a considerable construction effort is required to equip a tunnel with such a fire extinguishing system or retrofit, as again separate storage spaces for centrally stored oxygen-displacing gas and a widely branched supply pipe system are required.
  • the present invention seeks to further develop a device for preventing and extinguishing fires in a closed or subdivided into closed sections target space of the type mentioned in such a way that the storage of the extinguishable gas to be kept for the fire extinguishing without the usual specially provided premises in a simple and cost-effective manner is possible, and that in particular the high structural complexity associated with the installation of the supply pipe system can be significantly reduced.
  • Another object of the present invention is to provide a specially designed for tunnel or tunnel-like structures fire extinguishing system, in which can be dispensed with special premises for storage of an extinguishing gas and a complicated and therefore costly supply pipe system.
  • the object with respect to the device is in a device for preventing and extinguishing fires in a closed or in closed sections subdividable target area of the type mentioned by the characterizing features of claim 1.
  • the solution according to the invention has a whole series of significant advantages over the devices known from fire-extinguishing technology and explained above.
  • the fire prevention and extinguishing device according to the present invention which is also referred to as "fire extinguishing system" herein for the sake of simplicity, no separate storage space is required for the buffer reservoir or gas cylinders in which the oxygen displacing gas is is stored under high pressure, since according to the invention, the oxygen-displacing gas is no longer stored centrally in a cylinder battery supplying a plurality of target areas but locally in or directly adjacent to the target area itself.
  • the inventive arrangement of the buffer reservoir and the supply system together with the extinguishing nozzle as a compact assembly in the target space that in case of fire, the expansion energy required by the expansion of stored under high pressure in the buffer reservoir oxygen displacement gas is extracted directly from the target space, causing a cooling effect which results in another positive effect of extinguishing fires in the target area.
  • These pressure vessels have a high Druck Amsterdamun gshack (300 - 100 bar).
  • Currently available in the market are pipes in prefabricated lengths of 6, 8 and 10 meters, which are used as high-pressure pipes are designed and can be welded together easily to the desired length.
  • connection which is already present in commercial gas cylinders, can be converted in a particularly simple way for the fire extinguishing system according to the invention.
  • both top end sections of the high-pressure pipe can each have a connection for the supply pipe system.
  • a symmetrical arrangement of the fire extinguishing system can be achieved, it is possible due to the two-sided connections for the supply pipe system to release the high-pressure oxygen-displaced gas in case of need very quickly in the target area.
  • other embodiments are also conceivable here, such as, for example, the use of more than two connections for the supply system when long high-pressure pipes are used as the buffer reservoir. So it is possible to distribute a variety of connections along the pipe.
  • the present invention is also based on the consideration that the central storage of the quenching gas in special containers, such as steel bottles, which require special premises due to their weight and safety reasons, is problematic.
  • the buffer reservoir is stored directly in the target area, the decentralized storage of the extinguishing gas, which serves in a conventional fire extinguishing system for a plurality of target areas, deliberately dispensed with, so as to achieve that the supply area of a single buffer reservoir to one or at least some a small number of target spaces is reduced, whereby the total size of the individual buffer reservoir compared to the Steel bottle battery assembly is also significantly reduced in the systems known from the prior art.
  • the design of the buffer reservoir, the supply pipe system and the extinguishing nozzles as a compact assembly entails the further advantageous effect that can be dispensed with a complex and especially branched and extensive supply pipe system, whereby the probability of occurrence of any leaks or leakage points in the piping system significantly reduced becomes. This increases the reliability of operation of the entire fire extinguishing system, also the costs required for the maintenance of the system can be reduced to a considerable extent.
  • the present invention offers the advantage that the supply pipe system, which connects the extinguishing nozzle and the extinguishing nozzles to the buffer reservoir, has a pressure reducing valve. Due to the possibility of integrating the pressure reducing valve in the supply pipe system at the point where a transition from a high pressure area to a low pressure area is to take place, no manufacturing costs for a separate throttle element and the corresponding assembly costs.
  • the pressure reduction valve is controlled by the controller so that it opens when necessary, wherein the oxygen-displacing gas is introduced from the buffer reservoir in the target area. This makes it possible to set one or more levels of inertization in the target area with reduced oxygen content compared to natural conditions.
  • the technical application object is achieved by the use of the fire extinguishing system according to the invention in a tunnel.
  • a target space is formed in response to a control signal in the tunnel by means of separations, which includes the area affected by the fire of the tunnel, and then in this inerting space by means of the fire extinguishing device according to the invention, the oxygen content is reduced to an inert volume.
  • the inventive use of the fire extinguishing system in a tunnel can be achieved in an advantageous manner that the tunnel can be inexpensively retrofitted or retrofitted with a particularly easy to maintain Inertgas mecaniclöschstrom without any special construction effort.
  • a particularly advantageous development of the present invention is that at least one device for filling or refilling the buffer reservoir with oxygen-displacing gas is provided at the buffer reservoir.
  • a device is preferably arranged so that the buffer reservoir in the installed state of the device for preventing and extinguishing fires can be easily achieved from the outside by, for example, a supply line for filling or refilling the buffer reservoir by hand via the device is connected , This makes it possible to make the maintenance of the device according to the invention extremely user-friendly and easy.
  • the device for preventing and extinguishing fires has an oxygen-displacing gas generator.
  • That gas generator serves to generate the inert gas stored in the buffer reservoir, which is connected to the buffer reservoir by means of the device according to the invention for filling or refilling the buffer reservoir.
  • a gas generator could, for example, be a membrane system with the aid of which air is decomposed in order to produce oxygen-poor air having a residual oxygen content of about 0.5 to 5% by volume.
  • Such devices are known from the prior art and will not be explained here. It is conceivable to arrange the gas generator directly in the target area.
  • the gas generator is provided in a separate space in order to be able to supply a plurality of buffer reservoirs in different target areas with this single gas generator.
  • the controller further comprises an oxygen sensor to measure the oxygen content in the target area and to regulate the amount of extinguishing agent to be supplied in the target area.
  • That oxygen sensor serves to measure the oxygen content in the target space, and from the oxygen sensor to the controller a measurement signal is emitted which provides information regarding the set inertization level.
  • the controller then controls the pressure reducing valve (s) as a function of the measuring signal output by the oxygen sensor.
  • the invention is suitable for carrying out a one-stage or multi-stage inerting process for preventing and / or extinguishing fires in the target area.
  • the controller also has a fire detection device, in particular an aspirative fire detection device.
  • a control signal from a fire detection device by means of which an assignment of the source of the fire to one or more areas of the target area that can be made inert, runs to the controller.
  • a known per se fire detection device is provided, which is installed in the target area such that existing or resulting fires nationwide detectable areas, and in the case of a detected fire or incipient fire by means of a detector, the control signal to trigger the device for preventing and extinguishing fires in the affected area.
  • fire detection device is to be understood, for example, as an aspirative device in which, via a piping system with intake openings, constantly representative portions of the target space air are sucked in and fed to a detector for detecting a fire parameter.
  • fire characteristic is understood to mean physical quantities which undergo measurable changes in the environment of a combustion fire, eg the ambient temperature, the solid or liquid-laden gas component in the ambient air (formation of smoke particles or aerosols - or steam), or the ambient radiation .
  • the fire detection device may also consist of a known fire detection cable, which is installed within the target area on the walls. The task of the fire detection device is in each case to locate the source of the fire and to deliver the control signal for triggering the device for preventing extinction and fires and for flooding the inerting space with inert gas.
  • the oxygen displacing gas consists of a pure inert gas or mixtures of inert gases.
  • a particularly large potential of an oxygen-displacing gas for maximum reduction of the oxygen content of the air in the target area available.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the device according to the invention for preventing and extinguishing fires in a target area (1).
  • the fire extinguishing system according to the invention in this embodiment, three symmetrically constructed and parallel to each other arranged buffer reservoirs (2), which are designed in this embodiment respectively as high-pressure pipes (8).
  • Those high-pressure pipes (8) each have a supply pipe system at their head end sections (12).
  • the supply pipe systems (4) are with the individual head end portions (12) of the respective high-pressure pipes (8) via a respective pressure reduction valve (6).
  • the high-pressure pipes (8) serve for the storage of an oxygen-displacing gas (3), which is present in the compressed state at a pressure of, for example, 300 bar.
  • the buffer reservoirs (2) are made on the basis of commercial 300 bar gas cylinders with a capacity of 140 liters. In this case, in the production of a buffer reservoir in each case two gas bottles, the bottom area was separated and welded together as prepared high pressure pipe parts at their respective cut surfaces. This makes it possible to resort to commercially available components to make the buffer reservoir (2) or Hochd jerk reservoir (8) for the fire extinguishing system according to the invention.
  • the pressure reducing valves (6) provided at the respective head end sections (12) of the individual high-pressure pipes (8) are connected to a central control (7). That control (7) serves to correspondingly control the individual pressure reducing valves (6) in order to allow expansion of the oxygen displacing gas (3) under pressure in the associated high pressure pipe (8) into the respective supply pipe system (4).
  • the interaction of the controller (7) with the respective pressure reducing valves (6) is designed so that it is possible to open or close the individual pressure reducing valves (6) partially or completely.
  • the target room (1) heat energy withdrawn, so that the target room (1) cools, which affects fire fighting in a positive sense.
  • the oxygen displacing gas (3) is preferably nitrogen or a noble gas.
  • an oxygen displacing gas as an extinguishing agent, the fire extinguishing system according to the invention can be used in particular in target areas (1) whose facilities would carry considerable damage using conventional extinguishing agents, such as water or foam.
  • EDP areas, electrical control and distribution rooms or storage areas with high-quality assets are conceivable.
  • each high-pressure pipe (8) is provided with at least one device (9) for filling or refilling the respective high-pressure pipe (8) with the oxygen-displacing gas (3).
  • a gas generator (10) is further provided which generates the stored gas in the high pressure pipe (8) and if necessary on the means (9) for filling or refilling the buffer reservoir (2) in the high-pressure pipe (8) stored gas (3) fills.
  • That gas generator (10) can be arranged either in the target area (1) itself or at an external location.
  • the controller (7) is, as already mentioned, connected to the individual to be controlled pressure reducing valves (6). That controller (7) internally has a processor (not shown) which issues corresponding commands to the individual pressure reduction valves (6) as a function of measurement results of an oxygen sensor (11) arranged in the target space (1).
  • a processor not shown
  • the oxygen sensor (11) directly cooperating with the controller (7), it is possible to use a one-stage or multi-stage inerting method in the target space (1) with the fire prevention and extinguishing apparatus of the present invention.
  • the Oxygen sensor (11) constantly monitors the oxygen content in the target area (1).
  • the device according to the invention and with the aid of this monitoring, first to lower the oxygen content in the target area (1) to a specific basic inerting level of, for example, 16% by volume.
  • This basic inertization serves to reduce the risk of fire in the target area (1).
  • a basic inerting level of 16% by volume oxygen concentration does not pose any risk to persons or animals, so that they can still easily enter the room.
  • fire detection device which may be, for example, an aspirative fire detection device, the target area (1) is continuously monitored to determine whether a fire has broken out or if a fire is about to break out.
  • That fire detection device interacts directly with the controller (7) so that in the event of a fire, the oxygen content in the target room (1) is lowered to a certain full inertization level, for example 12% by volume or below.
  • the full inertization level may be set either at night when no persons or animals enter the relevant target area (1) or directly in response to a reported fire.
  • Oxygen concentration the flammability of most materials has already been reduced to such an extent that they can no longer ignite.
  • the high-pressure pipes (8), the associated supply pipe systems (4) and the extinguishing nozzles (5) are arranged as a compact assembly in the target area (1) itself, the total cost of the fire prevention and fire extinguishing system significantly , In addition, structurally no wall or ceiling openings for the installation of supply pipe systems (4) are necessary.
  • FIG. 2 shows a schematic view of another preferred embodiment of the device according to the invention for preventing and extinguishing fires, which is used in a tunnel.
  • the buffer reservoir (2) which is designed as a high-pressure pipe (8), via supply pipe systems (4) equipped with an extinguishing nozzle strip (14) and the extinguishing nozzles (5) provided therein. Due to the compact design, it is possible, for example, a tunnel that has no fire extinguishing system to equip in a simple and cost-effective manner with an inert gas fire extinguishing system without the particular external storage rooms for the buffer reservoir (2) are needed.
  • Figure 3 shows schematically the use of preferred embodiments of the inventive device for preventing and extinguishing fires in a hall. Accordingly, it is conceivable to arrange the buffer reservoir (2), for example in the corner regions between wall and ceiling of the hall, wherein the (not explicitly shown in Figure 3) Zuhausensrohrsystem (4) is laid as needed in the hall (1).
  • the Pufferreservoi r (2) is preferably a high-pressure tube (8) with a diameter of 30 - 50 cm, wherein the arrangement of the tubes (8) is arbitrary. It is conceivable, for example, the high-pressure pipes (8) U, S or L-shaped to arrange because of their weight at the bottom of the hall. Also, meandering shapes are conceivable. It is also possible to arrange the high-pressure pipes (8) under the ceiling or on the wall of the hall.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in einem geschlossenen oder in geschlossene Abschnitte unterteilbaren räumlichen Bereich, der im folgendem "Zielraum" genannt wird, mit einem Pufferreservoir, in welchem sauerstoffverdrängendes Gas unter hohem Druck gelagert ist, einem Zuleitungsrohrsystem, welches wenigstens eine Löschdüse mit dem Pufferreservoir über ein Druckminderungsventil verbindet, und mit einer Steuerung zur Steuerung des Druckminderungsventils, um im Bedarfsfall stufenweise oder im Brandfall plötzlich das sauerstoffverdrängende Gas in den Zielraum einzuleiten, wobei im Zielraum ein oder mehrere Inertisierungsniveaus mit im Vergleich zu natürlichen Verhältnissen reduziertem Sauerstoffanteil einstellbar sind.
  • Eine solche Vorrichtung ist im Grunde nach aus dem Stand der Technik bekannt, wobei die Wirkung der sogenannten "Inertgaslöschtechnik" im wesentlichen darauf beruht, dass in geschlossenen Räumen, die nur gelegentlich von Mensch oder Tier betreten werden und deren Einrichtungen bei Anwendung herkömmlicher Löschverfahren (Wasser und Schaum) erhebliche Schäden davontragen würden, der Brandgefahr dadurch begegnet wird, dass die Sauerstoffkonzentration in dem betroffenen Bereich auf einen Wert von im Mittel etwa 12 Vol.-% abgesenkt wird, bei dem die meisten brennbaren Materialien nicht mehr brennen. Einsatzgebiete sind EDV - Bereiche, elektrische Schalt- und Verteilerräume oder Lagerbereiche mit hochwertigen Wirtschaftsgütern. Die Löschwirkung beruht dabei auf dem Prinzip der Sauerstoffverdrängung. Die normale Umgebungsluft besteht zu 21% aus Sauerstoff, zu 78% aus Stickstoff und zu 1% aus sonstigen Gasen. Zum Löschen wird, beispielsweise durch Einleiten von reinem Stickstoff, die Stickstoffkon.zentration in dem Zielraum weiter erhöht und damit der Sauerstoffanteil verringert. Es ist bekannt, dass eine Löschwirkung einsetzt, wenn der Sauerstoffanteil unter einem Wert von 15 Vol.- % absinkt. Abhängig von den in dem betreffenden Raum vorhandenen Materialien kann ein weiteres Absenken des Sauerstoffanteils auf die genannten 12 Vol.-% oder tiefer erforderlich sei n.
  • Als sauerstoffverdrängende Gase kommen üblicherweise Gase, wie Kohlendioxid, Stickstoff, Edelgase und Gemische daraus, zur Anwendung, welche in der Regel in speziellen Nebenräumen bzw. Lagerräumen in Stahlflaschen gelagert werden. Zum Fluten eines Zielraumes mit Löschgas sind allerdings bislang, insbesondere bei gewerblich genutzten Räumlichkeiten, wie Großraumbüros und Lagerhallen, erhebliche Mengen Löschgas zu lagern.
  • Aus der US-5,857,525 ist beispielsweise ein Inertgaslöschsystem bekannt, bei dem das sauerstoffverdrängende Gas zentral in einer Gasflaschenbatterie gelagert wird, wobei die einzelnen Gasflaschen der Batterie über entsprechende Rohrsysteme mit diversen Löschdüsen in verschiedenen Zielräumen verbunden sind. Über eine Anzahl von Armaturen, die zwischen den jeweiligen Gasflaschen und den Löschdüsen angeordnet sind, wird das unter hohem Druck (200 bis 300 bar) in den Stahlflaschen gelagerte Inertgas auf 60 bar vermindert.
  • Da üblicherweise die aus dem Stand der Technik bekannten und auf dem Prinzip der Inertisierung basierenden Feuerlöschanlagen zentral ausgelegt sind, d.h. so konzipiert sind, dass sie eine Vielzahl von Zielräumen versorgen, tritt unvermeidlieh ein Lagerungsproblem auf, denn es ist erforderlich, erhebliche Mengen Löschgas zentral zu lagern. Hierzu werden in der Regel sämtliche für die Löschanlage benötigten Gasflaschen in einer Gasflaschenbatterie in beispielsweise Kellerräumen oder anderen separaten Räumen zusammengefasst gelagert. Dadurch resultiert jedoch noch ein weiteres Problem, nämlich dass ein erheblicher baulicher Aufwand zur Verlegung der Zuleitungen in die Zielräume erforderlich ist, was zu hohen Bau- und Betriebskosten der Feuerlöschanlage führt. Auch ist ein nachträgliches Ausrüsten eines Gebäudes mit einer derartigen Feuerlöschanlage mit ernormen Herstellungs- und Montagekosten verbunden.
  • Bei anderen aus dem Stand der Technik bekannten Systemen ist vorgesehen, das gasförmige Löschmittel zentral in einem Tank in flüssiger Form zu lagern. Ein zusätzlicher wesentlicher Nachteil dieser Systeme liegt in den Löschmittelverlusten im Laufe der Zeit, da innerhalb eines Jahres bis zur Hälfte des Löschmittels entweichen kann. Ferner ist neben dem Tank und einem Kühlaggregat auch ein Verdampfer notwendig, um das Löschmittel wieder in den gasförmigen Zustand zu bringen. Dieses erhöht die Gesamtkosten des Systems.
  • Eine aus dem Stand der Technik bekannte und beispielsweise in der DE-101 21 551 A1 offenbarte Lösung sieht vor, das Lagerungsproblem durch Absenkung des Sauerstoffgehaltes auf ein für Lebwesen unschädliches Grundinertisierungsniveau von im Mittel etwa 17 Vol.-% in den Zielräumen zu begegnen. Dadurch wird die Menge des vorzuhaltenden Löschgases zur Erreichung des Vollinertisierungsniveaus einer Sauerstoffkonzentration von unter 15 Vol.-% zur Brandverhinderung und/oder Löschung reduziert, was zwar zu einer Verbesserung der beschriebenen Lagerproblematik führt, wobei nach wie vor jedoch baulich speziell Räumlichkeiten für die Stahlflaschen vorgesehen sein müssen und der bauliche Aufwand zum Verlegen der Zufuhrleitungen unverändert hoch bleibt.
  • Im einzelnen besteht ferner ein besonders akuter Handlungsbedarf darin, eine effektive Brandbekämpfungsvorrichtung zur Bekämpfung von Tunnelbränden zu entwickeln. Unter dem Begriff "Tunnel" werden im folgenden der Einfachheit halber sämtliche tunnelartige Gebilde, wie Bergwerksschächte, Stollen oder ähnliche halboffene Räumlichkeiten angesprochen. Bislang sind Tunnel in der Regel nicht mit stationären Löschvorrichtungen ausgerüstet. Die Gründe hierfür liegt zum Teil an den verhältnismäßig hohen Kosten einer solchen stationären Vorrichtung. Ferner besteht bei Tunnelsystemen insbesondere auch das Problem der unbekannten Brandmaterialien, die in einem Tunnel Nahrung für einen Brand geben können. Aus dem Fachgebiet sind Ansätze bekannt, stationäre Löschanlagen in Tunneln einzusetzen, die - ähnlich den bekannten Sprinkleranlagen - sich die Kühl- und Löschwirkung von Wasser zu Nutzen machen. Die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Löschanlagen zur Bekämpfung von Tunnelbränden besteht allerdings neben den relativ hohen Installationskosten darin, dass beim Wassereinsatz zum Löschen bestehender Brände heiße Dämpfe entstehen, welche sich mit großer Geschwindigkeit in dem Tunnel ausbreiten.
  • Aus der DE 19934118 B1 ist beispielsweise eine Inertgasfeuerlöschanlage zum Löschen von Bränden in Tunneln bekannt. Dabei ist vorgesehen, die bei der Inertgaslöschtechnik eingesetzten sauerstoffverdrängenden Gase komprimiert in speziellen Vorratsbehältern in Nebenräumen zu lagern. Im Bedarfsfall wird dann das sauerstoffverdrängende Gas über Rohrleitungssysteme und entsprechende Austrittsdüsen in den betreffenden Tunnelabschnitt geleitet. Wie bereits zuvor angesprochen, weist diese aus dem Stand der Technik bekannte Feuerlöschanlage jedoch wiederum den Nachteil auf, dass ein erheblicher baulicher Aufwand erforderlich ist, um einen Tunnel mit einer derartigen Feuerlöschanlage auszurüsten bzw. nachzurüsten, da wiederum separate Lagerungsräume für das zentral gelagerte sauerstoffverdrängende Gas sowie ein weitverzweigtes Zufuhrrohrsystem erforderlich sind.
  • Auf der Grundlage der geschilderten Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in einem geschlossenen oder in geschlossene Abschnitte unterteilbaren Zielraum der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Lagerung des für die Brandlöschung vorzuhaltenden Löschgases ohne die üblicherweise speziell dafür vorgesehenen Räumlichkeiten auf einfache und kostengünstige Art und Weise möglich wird, und dass insbesondere der mit der Verlegung des Zufuhrrohrsystems verbundene hohe bauliche Aufwand deutlich reduziert werden kann.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, eine speziell für Tunnel bzw. tunnelartige Gebilde konzipierte Feuerlöschanlage anzugeben, bei welcher auf besondere Räumlichkeiten zur Lagerung eines Löschgases sowie auf ein kompliziertes und somit kostenaufwendiges Zufuhrrohrsystem verzichtet werden kann.
  • Die Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung wird bei einer Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in einem geschlossenen oder in geschlossene Abschnitte unterteilbaren Zielraum der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Lösung weißt eine ganze Reihe wesentlicher Vorteile gegenüber der aus der Feuerlöschtechnik bekannten und vorstehend erläuterten Vorrichtungen auf. Zum einen ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden, die hierin zum Zwecke der Vereinfachung auch kurz "Feuerlöschanlage" genannt wird, kein separater Lagerraum für das Pufferreservoir bzw. für die Gasflaschen erforderlich, in welchem bzw. in welchen das sauerstoffverdrängende Gas unter hohem Druck gelagert wird, da erfindungsgemäß das sauerstoffverdrängende Gas nun nicht mehr zentral in einer eine Vielzahl von Zielräumen versorgenden Flaschenbatterie sondern lokal in oder direkt angrenzend an dem Zielraum selber gelagert wird. So ist es beispielsweise denkbar, entweder das Pufferreservoir in einer als Zielraum dienenden Halle oder direkt angrenzend an der Halle, z.B. entlang der Hallenwand, anzuordnen. In dem Fall, wenn als Zielraum ein Tunnel dient, ist es denkbar, das Pufferreservoir im Tunnel, beispielsweise unter der Fahrbahndecke, oder in einer angrenzenden Servicerohre vorzusehen. Des weiteren entfällt bei der Montage der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage die Notwendigkeit, Decken- oder Wanddurchbrüche für eine Installation des die jeweiligen Feuerlöschdüsen mit dem Pufferreservoir verbindenden Zuleitungsrohrsystems vorzusehen. Dadurch ist sowohl eine Erstinstallation als auch das Nachrüsten eines Gebäudes mit der Feuerlöschanlage besonders leicht zu realisieren und insbesondere sehr kostengünstig durchzuführen. Darüber hinaus bewirkt die erfindungsgemäße Anordnung des Pufferreservoirs und des Zuleitungssystems zusammen mit der Löschdüse als kompakte Baugruppe in dem Zielraum, dass im Brandfall die durch die Expansion des unter hohem Druck im Pufferreservoir gelagerten sauerstoffverdrängenden Gases benötigte Expansionsenergie direkt dem Zielraum entzogen wird, wodurch ein Abkühleffekt bewirkt wird, der einen weiteren positiven Effekt hinsichtlich des Löschens von Bränden in dem Zielraum nach sich zieht. Diese Druckbehälter weisen ein hohes Druckspeicherun gsvermögen (300 - 100 bar) auf. Derzeit sind auf dem Markt Rohre in konfektionierten Längen von 6, 8 und 10 Metern erhältlich, die als Hochdruckrohre konzipiert sind und auf einfache Weise zur gewünschten Länge zusammengeschweißt werden können. Denkbar wäre auch, handelsübliche 200 bar oder 300 bar - Gasflaschen mit einem Fassungsvermögen von 80 bzw. 140 Litern und einem Durchmesser von 267 bzw. 323,9mm bei einer Wandstärke von 28mm als Pufferreservoir zu verwenden. Durch den Einsatz von handelsüblichen Komponenten, die auf einfache Weise zu einem Pufferreservoir bzw. Hochdruckrohr umgearbeitet werden können, ist es möglich, die Herstellungskosten einer derartigen Feuerlöschanlage erheblich zu reduzieren. Selbstverständlich sind hier aber auch andere Ausführungsformen des Pufferreservoirs denkbar. Um weitere fertigungstechnische Vorteile zu erzielen, ist vorzugsweise vorgesehen, ein Hochdruckrohr als Pufferreservoir einzusetzen, welches an wenigstens einem Kopfendabschnitt einen Anschluss für das Zuleitungsrohrsystem aufweist. Jener Anschluss, der bereits bei handelsüblichen Gasflaschen vorhanden ist, kann auf besonders einfache Weise für die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage umgebaut werden. Möglich wäre jedoch auch hier, dass beide Kopfendabschnitten des Hochdruckrohres jeweils einen Anschluss für das Zuleitungsrohrsystem aufweisen. Dadurch kann eine symmetrische Anordnung der Feuerlöschanlage erzielt werden, wobei es aufgrund der beidseitigen Anschlüsse für das Zuleitungsrohrsystem möglich wird, das unter Hochdruck gelagerte sauerstoffverdrängende Gas im Bedarfsfall sehr schnell in den Zielraum freizusetzen. Selbstverständlich sind hier aber auch andere Ausführungsformen denkbar, wie zum Beispiel die Verwendung von mehr als zwei Anschlüssen für das Zuleitungssystem, wenn als Pufferreservoir lange Hochdruckrohre verwendet werden. So ist es hierbei möglich, eine Vielzahl von Anschlüssen entlang des Rohres zu verteilen.
  • Die vorliegende Erfindung geht ferner von der Überlegung aus, dass die zentrale Lagerung des Löschgases in speziellen Behältern, wie Stahlflaschen, die aufgrund ihres Gewichts und aus Sicherheitsgründen wieder besondere Räumlichkeiten erfordern, problematisch ist. Dadurch, das erfindungsgemäß das Pufferreservoir direkt im Zielraum gelagert wird, wird bewusst die dezentrale Lagerung des Löschgases, welches bei einer herkömmlichen Feuerlöschanlage für eine Vielzahl von Zielräumen dient, verzichtet, um somit zu erreichen, dass der Versorgungsbereich eines einzelnen Pufferreservoirs auf einen oder zumindest einige wenige Zielräume verkleinert wird, wodurch die Gesamtgrö8e des einzelnen Pufferreservoirs im Vergleich zu der Stahlflaschenbatterieanordnung bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen ebenfalls deutlich herabgesetzt wird. Dadurch entfallen die üblichen Probleme bezüglich des Gewichts der Stahlflaschen, so dass es beispielsweise denkbar wäre, das einzelne Pufferreservoir etwa an der Decke oder an der Wand des Zielraumes direkt zu befestigen.
  • Die Ausführung des Pufferreservoirs, des Zuleitungsrohrsystems und der Löschdüsen als kompakte Baugruppe zieht den weiteren vorteilhaften Effekt nach sich, dass auf ein aufwendiges und insbesondere verzweigtes und ausgedehntes Zuleitungsrohrsystem verzichtet werden kann, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von etwaigen Leckagen bzw. Undichtigkeitsstellen im Rohrleitungssystem deutlich reduziert wird. Dieses steigert die Betriebszuverlässigkeit der gesamten Feuerlöschanlage, ferner können die zur Wartung der Anlage erforderlichen Aufwendungen in erheblichem Maße reduziert werden.
  • Insbesondere bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass das Zuleitungsrohrsystem, welches die Löschdüse bzw. die Löschdüsen mit dem Pufferreservoir verbindet, ein Druckminderungsventil aufweist. Durch die Möglichkeit der Integration des Druckminderungsventils in dem Zuleitungsrohrsystem an der Stelle, wo ein Übergang von einem Hochdruckbereich in einen Niederdruckbereich erfolgen soll, entfallen Herstellungskosten für ein gesondertes Drosselelement und die entsprechenden Montageaufwendungen. Das Druckminderungsventil wird über die Steuerung derart angesteuert, dass es sich im Bedarfsfall öffnet, wobei das sauerstoffverdrängende Gas aus dem Pufferreservoir in den Zielraum eingeleitet wird. Hierdurch ist es möglich, im Zielraum ein oder mehrere Inertesierungsniveaus mit im Vergleich zu natürlichen Verhältnissen reduziertem Sauerstoffanteil einzustellen.
  • Die verwendungstechnische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung der erfindungsgemäße Feuerlöschanlage in einem Tunnel gelöst.
  • Die Verwendung der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage in einem Tunnel löst die aus dem Stand der Technik bekannten und vorstehend erläuterten Problem, die bei der Anwendung einer bekannten Feuerlöschanlage auftreten. Denkbar wäre nämlich beispielsweise, die erfindungsgemäße Vorrichtung an der Decke oder an den Seitenwänden eines Tunnels anzuordnen. Hierdurch wird erreicht, dass mit besonders geringem baulichen Aufwand ein Tunnel mit einer Inertgasfeuerlöschanlage ausgerüstet werden kann. In bevorzugter Weise wird in Abhängigkeit eines Steuersignales im Tunnel mittels Abtrennungen ein Zielraum gebildet, der den vom Brand betroffenen Bereich des Tunnels einschließt, und dann wird in diesem Inertisierungsraum mittels der erfindungsgemäßen Feuerlöschvorrichtung der Sauerstoffgehalt auf ein inertes Volumen reduziert.
  • Unter dem Begriff "Abtrennungen" sind vorwiegend Konzentrationsbarrieren zu verstehen, mittels derer der Tunnel in einen oder in mehrere Bereiche unterteilbar ist, in dem bzw. in denen sich die Sauerstoffkonzentration (oder Inertgaskonzentration) von der in anderen Bereichen des Tunnels in einem für die Löschwirkung notwendigen Maße unterscheidet.
  • Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Feuerlöschanlage in einem Tunnel kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass der Tunnel ohne besonderen baulichen Aufwand mit einer besonders wartungsfreundlichen Inertgasfeuerlöschanlage kostengünstig umgerüstet bzw. nachgerüstet werden kann.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass am Pufferreservoir ferner wenigstens eine Einrichtung zum Befüllen oder Nachfüllen des Pufferreservoirs mit sauerstoffverdrängendem Gas vorgesehen ist. Eine derartige Einrichtung ist dabei in bevorzugter Weise so angeordnet, dass das Pufferreservoir im eingebauten Zustand der Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden problemlos von außen erreicht werden kann, indem beispielsweise eine Versorgungsleitung zum Befüllen bzw. Nachfüllen des Pufferreservoirs von Hand über die Einrichtung angeschlossen wird. Hierdurch ist es möglich, die Wartung der erfindungsgemäßen Vorrichtung äußerst bedienerfreundlich und einfach zu gestalten.
  • In einer bevorzugten Weiterentwicklung der zuvor genannten Ausführungsform weist die Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden einen Erzeuger für sauerstoffverdrängendes Gas auf. Jener Gaserzeuger dient dazu, das im Pufferreservoir gespeicherte Inertgas zu erzeugen, welches mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Befüllen bzw. Nachfüllen des Pufferreservoirs mit dem Pufferreservoir verbunden ist. Ein derartiger Gaserzeuger könnte beispielsweise eine Membrananlage sein, mit Hilfe derer Luft zerlegt wird, um sauerstoffarme Luft mit einem Restsauerstoffgehalt von ca. 0,5 bis 5 Vol.-% zu erzeugen. Derartige Einrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden hier nicht näher erläutert. Es ist denkbar, den Gaserzeuger direkt im Zielraum anzuordnen. In bevorzugt Weise ist jedoch der Gaserzeuger in einem separaten Raum vorgesehen, um mit diesem einzelnen Gaserzeuger mehrere Pufferreservoirs in verschiedenen Zielräumen versorgen zu können. Durch den Einsatz eines derartigen Gaserzeugers, der direkt mit der Einrichtung zum Befüllen bzw. Nachfüllen des Pufferreservoirs verbunden ist, wird der Wartungsaufwand der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden um einen weiteren Grad reduziert.
  • Eine vorteilhafte, wenngleich aus der Brandlöschtechnik teilweise bekannte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Steuerung ferner einen Sauerstoffsensor aufweist, um den Sauerstoffgehalt im Zielraum zu messen und um die in den Zielraum zuzuführende Löschmittelmenge zu regeln. Jener Sauerstoffsensor dient dazu, den Sauerstoffgehalt in dem Zielraum zu messen, wobei von dem Sauerstoffsensor an die Steuerung ein Messsignal abgegeben wird, welches Information bezüglich des eingestellten Inertisierungsniveaus liefert. Die Steuerung steuert daraufhin in Abhängigkeit des von dem Sauerstoffsensor abgegebenen Messsignals das bzw. die Druckminderungsventile. Dadurch ist es möglich, durch Einleiten des sauerstoffverdrängenden Gases in den Zielraum ein erstes Grundinertisierungsniveau mit einem in Vergleich zu natürlichen Verhältnissen reduzierten Sauerstoffanteil einzustellen, wobei es ferner möglich ist, durch weiteres - im Bedarfsfall stufenweißes oder im Brandfall plötzliches - Einleiten des sauerstoffverdrängenden Gases in den Zielraum ein oder mehrere davon verschiedene Inertislerungsniveaus mit einem nochmals reduzierten Sauerstoffanteil einzustellen. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eignet sich demnach zur Ausführung eines ein- oder mehrstufigen Inertisierungsverfahrens zum Verhindern und/oder Löschen von Bränden in dem Zielraum.
  • In einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden weist die Steuerung ferner eine Branderkennungsvorrichtung, insbesondere eine aspirative Branderkennungsvorrichtung auf. Vorzugsweise läuft dabei ein Steuersignal von einer Branderkennungsvorrichtung, mittels derer eine Zuordnung des Brandherdes zu einem oder mehreren inertisierbaren Bereichen des Zielraumes erfolgt, an die Steuerung. Hierzu ist eine an sich bekannte Branderkennungsvorrichtung vorgesehen, die in dem Zielraum derart installiert ist, das bestehende oder entstehende Brände flächendeckend bereichsweise detektierbar, und die im Falle eines detektierten Brandes oder Entstehungsbrandes mittels eines Detektors das Steuersignal zum Auslösen der Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in dem betroffenem Bereich abgibt.
  • Hierbei ist unter dem Begriff "Branderkennungsvorrichtung" beispielsweise eine aspirative Vorrichtung zu verstehen, bei der über ein Rohrleitungssystem mit Ansaugöffnungen ständig repräsentative Anteile der Zielraumluft angesaugt und einem Detektor zum Erkennen einer Brandkenngröße zugeleitet werden.
  • Unter dem Begriff "Brandkenngröße" werden physikalische Größen verstanden, die in der Umgebung eines Entstehungsbrandens messbaren Veränderungen unterliegen, z.B. die Umgebungstemperatur, der Feststoff- oder flüssigkeits- ader Gasanteil in der Umgebungsluft (Bildung von Rauchpartikein oder Aerosolen - oder Dampf), oder die Umgebungsstrahlung. Die Branderkennungsvorrichtung kann allerdings auch aus einem an sich bekannten Branddetektionskabel bestehen, das innerhalb des Zielraumes an dessen Wänden verlegt ist. Die Aufgabe der Branderkennungsvorrichtung ist in jedem Fall, den Brandherd zu lokalisieren und das Steuersignal zum Auslösen der Vorrichtung zum Verhindern von Löschen und Bränden sowie zum Fluten des Inertisierunsraumes mit Inertgas abzugeben.
  • In bevorzugter Weise besteht das sauerstoffverdrängende Gas aus einem reinen Inertgas oder Gemischen von Inertgasen. Damit steht, insbesondere bei der Überwachung von Räumlichkeiten mit hoch entflammbaren Materialien, ein besonders großes Potential eines sauerstoffverdrängenden Gases zur maximalen Absenkung des Sauerstoffanteiles der Luft im Zielraum zur Verfügung.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in einem geschlossenen oder in geschlossene Abschnitte unterteilbaren Zielraum anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum.Verhindern und Löschen von Bränden,
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in einem Tunnel, und
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in einem Zielraum.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in einem Zielraum (1). Wie dargestellt weist die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage in dieser Ausführungsform drei symmetrisch aufgebaute und parallel zueinander angeordnete Pufferreservoirs (2) auf, die in dieser Ausführungsform jeweils als Hochdruckrohre (8) ausgeführt sind. Jene Hochdruckrohre (8) weisen jeweils an ihren Kopfendabschnitten (12) ein Zuleitungsrohrsystem auf. Die Zuleitungsrohrsysteme (4) sind mit den einzelnen Kopfendabschnitten (12) der jeweiligen Hochdruckrohre (8) über jeweils ein Druckminderungsventil (6) verbunden.
  • Die Hochdruckrohre (8) dienen zur Lagerung eines sauerstoffverdrängenden Gases (3), welches im komprimierten Zustand bei einem Druck von beispielsweise 300 bar vorliegt. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform sind die Pufferreservoirs (2) auf der Grundlage von handelsüblichen 300 bar- Gasflaschen mit einem fassungsvermögen von 140 Litern hergestellt. Hierbei wurden bei der Herstellung eines Pufferreservoirs bei jeweils zwei Gasflaschen der Bodenbereich abgetrennt und diese als vorbereitete Hochdruckrohrteile an ihren jeweiligen Schnittflächen zusammengeschweißt. Dadurch ist es möglich, auf handelsübliche Komponenten zurückzugreifen, um das Pufferreservoir (2) bzw. Hochd ruckreservoir (8) für die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage anzufertigen.
  • Die an den jeweiligen Kopfendabschnitten (12) der einzelnen Hochdruckrohre (8) vorgesehenen Druckminderungsventile (6) sind mit einer zentralen Steuerung (7) verbunden. Jene Steuerung (7) dient dazu, die einzelnen Druckminderungsventile (6) entsprechend anzusteuern, um eine Expansion des in dem zugehörigen Hochdruckrohr (8) unter Druck gelagerten sauerstoffverdrängenden Gases (3) in das jeweilige Zuleitungsrohrsystem (4) zu ermöglichen. Das Zusammenwirken der Steuerung (7) mit den jeweiligen Druckminderungsventilen (6) ist dabei so ausgelegt, dass es möglich ist, die einzelnen Druckminderungsventile (6) teilweise oder vollständig zu öffnen bzw. zu schließen.
  • Wie in Figur 1 dargestellt münden die jeweiligen Zuleitungsrohrsysteme (4) von dem linken bzw. rechten Kopfendabschnitt (12) der Hochdruckrohre (8) in jeweils einer linken bzw. rechten Löschdüsenleiste (14), welcher wiederum eine Vielzahl von Löschdüsen (5) aufweist. Im Bedarfsfall, d.h. bei geöffneten Druckminderungsventilen (6), entweicht das in den jeweiligen Hochdruckrohren (8) unter Druck gelagerte sauerstoffverdrängende Gas (3) über die Zuleitungsrohrsysteme (4) und die Löschdüsenleisten (14), so dass das Gas (3) letztendlich aus den einzelnen Löschdüsen (5) austritt und in den Zielraum (1) expandiert. Durch die Expansion des komprimierten Gases (3) wird dem Zielraum (1) Wärmeenergie entzogen, so dass sich der Zielraum (1) abkühlt, was eine Brandbekämpfung im positiven Sinne beeinflusst.
  • Das sauerstoffverdrängende Gas (3) ist in bevorzugter Weise Stickstoff oder ein Edelgas. Durch die Verwendung eines derartigen sauerstoffverdrängenden Gases als Löschmittel ist die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage insbesondere in Zielräumen (1) einsetzbar, deren Einrichtungen bei Anwendung herkömmlicher Löschmittel, wie etwa Wasser oder Schaum, erhebliche Schäden davontragen würden. Als Einsatzgebiete sind beispielsweise EDV- Bereiche, elektrische Schalt- und Verteilerräume oder Lagerbereiche mit hochwertigen Wirtschaftsgütern denkbar.
  • Erfindungsgemäß ist ferner jedes Hochdruckrohr (8) mit zumindest einer Einrichtung (9) zum Befüllen oder Nachfüllen des jeweiligen Hochdruckrohres (8) mit dem sauerstoffverdrängenden Gas (3) versehen. Durch diese Einrichtung (9) ist es möglich, auf einfache Weise den Füllstand des in den einzelnen Hochdruckrohren (8) gelagerten Gases (3) zu überprüfen bzw. bei Bedarf nachzufüllen.
  • In der in Figur 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist ferner ein Gaserzeuger (10) vorgesehen, der das im Hochdruckrohr (8) gespeicherte Gas (3) erzeugt und bei Bedarf über die Einrichtung (9) zum Befüllen bzw. Nachfüllen des Pufferreservoirs (2) das im Hochdruckrohr (8) gelagerten Gases (3) auffüllt. Jener Gaserzeuger (10) kann entweder im Zielraum (1) selber oder an einem externen Ort angeordnet sein.
  • Die Steuerung (7) ist, wie bereits erwähnt, mit den einzelnen zu steuernden Druckminderungsventilen (6) verbunden. Jene Steuerung (7) weißt intern einen Prozessor (nicht dargestellt) auf, der entsprechende Befehle an die einzelnen Druckminderungsventile (6) in Abhängigkeit von Messergebnissen eines im Zielraum (1) angeordneten Sauerstoffsensors (11) abgibt. Durch den Einsatz des direkt mit der Steuerung (7) zusammenwirkenden Sauerstoffsensors (11) ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden ein einstufiges oder mehrstufiges Inertisierungsverfahren in dem Zielraum (1) einzusetzen. Der Sauerstoffsensor (11) überwacht dabei permanent den Sauerstoffgehalt in dem Zielraum (1).
  • So ist es beispielsweise möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und mit Hilfe dieser Überwachung den Sauerstoffgehalt in dem Zielraum (1) zunächst auf ein bestimmtes Grundinertisierungsniveau von beispielsweise 16 Vol.-% abzusenken. Diese Grundinertisierung dient zur Minderung des Risikos eines Brandes in dem Zielraum (1). Ein Grundinertisierungsniveau von 16 Vol.-% Sauerstoffkonzentration bedeutet keinerlei Gefährdung von Personen oder Tieren, so dass diese des Raum immer noch problemlos betreten können. Über eine in Figur 1 nicht explizit dargestellte Branderkennungsvorrichtung, die beispielsweise eine aspirative Branderkennungsvorrichtung sein kann, wird der Zielraum (1) kontinuierlich dahingehend überwacht, ob ein Brand ausgebrochen ist bzw. ob ein Brand im Begriff ist auszubrechen. Jene Branderkennungsvorrichtung wirkt direkt mit der Steuerung (7) zusammen, so dass im Falle eines Brandes der Sauerstoffgehalt in dem Zielraum (1) auf ein bestimmtes Vollinertisierungsniveau auf beispielsweise 12 Vol.-% oder darunter abgesenkt wird. Das Vollinertisierungsniveau kann entweder Nachts eingestellt werden, wenn keine Personen oder Tiere den betreffenden Zielraum (1) betreten, oder aber direkt als Reaktion auf einen gemeldeten Brand. Bei 12 Vol.-% Sauerstoffkonzentration ist die Entflammbarkeit der meisten Materialien bereits soweit herabgesetzt, dass sich diese nicht mehr entzünden können.
  • Dadurch, dass gemäß der bevorzugten Ausführungsform von Figur 1 die Hochdruckrohre (8), die zugehörigen Zuleitungsrohrsysteme (4) und die Löschdüsen (5) als kompakte Baugruppe im Zielraum (1) selber angeordnet sind, verringern sich die Gesamtkosten der Brandverhütungs- und Brandlöschanlage erheblich. Darüber hinaus sind baulich keinerlei Wand- oder Deckendurchbrüche zur Montage von Zuleitungsrohrsystemen (4) notwendig.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden, die in einem Tunnel eingesetzt wird. Hierbei ist vorgesehen, dass das Pufferreservoir (2), welches als Hochdruckrohr (8) ausgeführt ist, über Zuleitungsrohrsysteme (4) mit einer Löschdüsenleiste (14) und den darin vorgesehenen Löschdüsen (5) ausgestattet ist. Durch die kompakte Bauform ist es möglich, beispielsweise einen Tunnel, der noch keine Feuerlöschanlage aufweist, auf einfache und insbesondere kostengünstige Weise mit einer Inertgasfeuerlöschanlage auszurüsten, ohne das insbesondere externe Lagerräume für das Pufferreservoir (2) benötigt werden.
  • Figur 3 zeigt schematisch die Verwendung bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in einer Halle. Demgemäss ist es denkbar, das Pufferreservoir (2) beispielsweise in den Eckbereichen zwischen Wand und Decke der Halle anzuordnen, wobei das (in Figur 3 nicht explizit dargestellte) Zuleitungsrohrsystem (4) je nach Bedarf in der Halle (1) verlegt wird. Das Pufferreservoi r (2) ist in bevorzugter Weise ein Hochdruckrohr (8) mit einem Durchmesser von 30 - 50 cm, wobei die Anordnung der Rohre (8) beliebig ist. Denkbar ist beispielsweise die Hochdruckrohre (8) U-, S- oder L- förmig wegen deren Gewicht am Boden der Halle anzuordnen. Auch sind mäanderförmige Formgebungen denkbar. Möglich ist ferner, die Hochdruckrohre (8) unter der Decke oder an der Wand der Halle anzuordnen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1.
    Zielraum
    2.
    Pufferreservoir
    3.
    Sauerstoffverdrängendes Gas
    4.
    Zuleitungsrohrsystem
    5.
    Löschdüse
    6.
    Druckminderungsventil
    7.
    Steuerung
    8.
    Hochdruckrohr
    9.
    Befüllungseinrichtung
    10.
    Gas- Erzeuger
    11.
    Sauerstoffsensor
    12.
    Kopfendabschnitt
    13.
    Anschluss für Zuleitungsrohrsystem
    14.
    Löschdüsenleiste

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Verhindern und Löschen von Bränden in einem geschlossenen oder in geschlossene Abschnitte unterteilbaren räumlichen Bereich (1) (im Folgenden "Zielraum" genannt), mit einem Pufferreservoir (2), in welchem sauerstoffverdrängendes Gas (3) unter hohem Druck gelagert ist, zumindest einem Zuleitungsrohrsystem (4), welches jeweils wenigstens eine Löschdüse (5) mit dem Pufferreservoir (2) über ein Druckminderungsventil (6) verbindet, und mit einer Steuerung (7) zur Steuerung des Druckminderungsventils (6), um im Bedarfsfall stufenweise oder im Brandfall plötzlich das sauerstoffverdrängende Gas (3) in den Zielraum (1) einzuleiten, wobei im Zielraum (1) ein oder mehrere Inertisierungsniveaus mit im Vergleich zu natürlichen Verhältnissen reduziertem Sauerstoffanteil einstellbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Pufferreservoir (2) als Hochdruckrohr (8) mit einer Druckfertigkeit 2 ≥ 200 bar ausgebildet ist, wobei jeder Kopfabschnitt (12) des Hochdruckrohrs (8) einen Anschluss (13) für jeweils ein Zuleitungsrohrsystem (4) aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Hochdruckrohr (8) aus Faserverbundwerkstoffen besteht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Hochdruckrohr (8) ein Druckspeichervermögen von 300 bis 700 bar aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Pufferreservoir (2) und das Zuleitungssystem (4) als kompakte Baugruppe entweder im Zielraum (1) selber oder direkt angrenzend an den Zielraum (1) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    am Pufferreservoir (2) ferner wenigstens eine Einrichtung (9) zum Befüllen oder Nachfüllen des Pufferreservoirs (2) mit sauerstoffverdrängendem Gas (3) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    gekennzeichnet durch
    einen Gas-Erzeuger (10) zum Erzeugen des im Pufferreservoir (2) gespeicherten sauerstoffverdrängenden Gases (3), welcher mittels der Einrichtung (9) mit dem Pufferreservoir (2) verbunden ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerung (7) ferner einen Sauerstoffsensor (11) aufweist, zum Messen des Sauerstoffgehaltes im Zielraum (1) und zum Regeln der in den Zielraum (1) zuzuführenden Löschmittelmenge.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerung (7) ferner eine Branderkennungsvorrichtung, insbesondere eine aspirative Branderkennungsvorrichtung, aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das sauerstoffverdrängende Gas (3) aus einem reinen Inertgas oder Gemischen von Inertgasen besteht.
  10. Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 in einem Tunnel.
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