EP2567737A1 - Vorrichtung zum Ausgleich eines Füllstandes - Google Patents

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EP2567737A1
EP2567737A1 EP11180472A EP11180472A EP2567737A1 EP 2567737 A1 EP2567737 A1 EP 2567737A1 EP 11180472 A EP11180472 A EP 11180472A EP 11180472 A EP11180472 A EP 11180472A EP 2567737 A1 EP2567737 A1 EP 2567737A1
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EP
European Patent Office
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extinguishing
pressure vessel
vessel
level
propellant gas
Prior art date
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EP11180472A
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English (en)
French (fr)
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EP2567737B1 (de
Inventor
Chrysafis Zlatintsis
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Minimax GmbH and Co KG
Original Assignee
Minimax GmbH and Co KG
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Application filed by Minimax GmbH and Co KG filed Critical Minimax GmbH and Co KG
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Priority to PL11180472.0T priority patent/PL2567737T3/pl
Priority to LTEP11180472.0T priority patent/LT2567737T/lt
Priority to HUE11180472A priority patent/HUE029868T2/en
Priority to PT111804720T priority patent/PT2567737T/pt
Priority to DK11180472.0T priority patent/DK2567737T3/en
Priority to US13/602,960 priority patent/US8910504B2/en
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    • 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
    • A62C35/023—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance the extinguishing material being expelled by compressed gas, taken from storage tanks, or by generating a pressure gas
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/58—Pipe-line systems
    • A62C35/68—Details, e.g. of pipes or valve systems

Definitions

  • the invention relates to a device for balancing a level in a pressure vessel according to the preamble of the first claim.
  • the invention is suitable for pressure vessels for extinguishing agent with an extinguishing liquid, which is expelled by means of propellant gas from this container via a riser to extinguishing pipes.
  • DE 100 48 544 A1 describes a stationary fire extinguishing system with combined startup and extinguishing line, consisting of an extinguishing agent container with an extinguishing liquid, lines for the extinguishing agent and a propellant gas container with a propellant, which discharges the extinguishing liquid from the extinguishing agent container in the line for the extinguishing agent.
  • a compensating vessel does not show the extinguishing agent container, also no level indicator.
  • the commercially available compressed gas cylinders used in the extinguishing technology have 99% a single threaded connector after e.g. DIN EN 629-1-25E.
  • Such bottles can be converted into water storage bottles.
  • Such water storage bottles are used in high-pressure water mist extinguishing systems.
  • compressed gas cylinders used for gaseous extinguishing agents may find application. These bottles are internally provided with suitable coatings, and so it can be stored protected against corrosion extinguishing water, which is misted in the event of fire by suitable nozzles under high pressure for fire fighting.
  • the ambient temperature affects the stored water volume-changing. Due to temperature changes is the stored water contracts, stretched. In addition, the water can evaporate under appropriate environmental conditions (eg at extinguishing pipes and open nozzles without valve to the extinguishing agent tank).
  • a problem for the realization of a monitoring of such bottles is that these bottles have only a neck with threaded neck, which just allows the inclusion of a valve with riser.
  • DE 100 47 594 A describes a method and apparatus for determining the liquid level of a liquid in a container.
  • electrodes are arranged in the container, with which level changes and limit values can be determined. This defines fill levels such as “full tank”, “minimum tank level” and “empty tank”. To compensate for a level of liquid in a reservoir for extinguishing agent and to document, this type of determination of the level is not suitable.
  • DE 36 13 906 A1 describes a device for monitoring the content of pressurized expansion vessels and the like, such as heating systems.
  • the device has an expansion vessel, wherein the expansion of the liquid in the expansion vessel is indicated mechanically or electrically.
  • the expansion vessel and the corresponding connecting parts on the same pressure resistance which entails corresponding costs.
  • WO 01/66269 A 1 describes a device for detecting and / or monitoring a predetermined fill level in a container, with which the instantaneous fill level in a container is determined by way of vibrations. Also, this device is not suitable to compensate for the level in a reservoir and measure. Also in this case, the monitoring components used must have the pressure resistance of the container.
  • DE 11 2004 000 270 T5 describes the measurement of volumes using pressure, wherein a container can be pressurized and sensors for measuring the pressure within the container are arranged. While the device is capable of determining a volume of fluid in the container, it is not capable of expanding it beyond the container boundary and then determining it. Also in this case, the monitoring components used must have the pressure resistance of the container.
  • DE-PS 846 303 describes a float-controlled monitoring device, in particular for expansion tanks of heating or cooling systems, in which below the float tank a three-way cock is arranged, with which the drop in the liquid level in the expansion tank is controllable.
  • the inventive solution provides a device for balancing a level in a pressure vessel for extinguishing agent, which consists of the pressure vessel with the extinguishing agent, the extinguishing line, the propellant gas line with the propellant gas and the adapter of the pressure vessel and a surge tank with a shut-off between the expansion tank and the Pressure vessel.
  • the pressure vessel may be made of steel, aluminum, plastic, carbon fiber reinforced plastic or other suitable materials.
  • the pressure vessel may be a compressed gas cylinder used for gaseous extinguishing agent and having a suitable inner coating.
  • the upper opening of the gas cylinder can be a threaded connection with a customary thread, for example according to DIN EN 629-1-25E. This threaded connector serves to receive an adapter.
  • the adapter provides a pressure-resistant, fluidic connection between the pressure vessel and the expansion tank with the shut-off device and the extinguishing line and optionally with the propellant gas line and optionally with other connections.
  • the adapter is a separate part. In a further advantageous embodiment, the adapter is integrated in or on the pressure vessel.
  • a tube on the adapter through which fluid can escape.
  • This tube can be closed by a check valve.
  • the check valve of the pipe should be above the level of the expansion tank or at least at the same level as the upper part or the upper edge of the expansion tank.
  • the tube may e.g. be arranged vertically.
  • the direction of flow of the check valve is directed at pressure in the direction of the extinguishing agent tank. Without pressurization, the check valve is fluid-permeable in both directions.
  • an opening for the propellant gas can be arranged on the adapter.
  • the expansion tank which is fluidly connected to the pressure vessel allows one hundred percent utilization of the pressure vessel volume in the filling with the extinguishing agent.
  • the fill level is preferably after filling in the expansion tank. There, the filling level can optionally be visually monitored by transparent points on the expansion tank and / or a device for displaying and / or monitoring the level.
  • the volume in the surge tank above the fill level is sized to accommodate temperature-related volume changes of the extinguishant.
  • the system After filling, the system is idle. After triggering the extinguishing system (triggering state), the extinguishing agent in the pressure vessel is acted upon by propellant gas and the shut-off valve separates the fluidic connection between the expansion tank and the pressure vessel to depressurize the expansion tank.
  • the expansion tank is a pipe between an upper part and a lower part, wherein the tube has a transparent wall. Through this transparent wall, the filling level can be visually and / or visually monitored and read.
  • Upper and lower part can be connected to each other by fastening screws. Between upper part and tube and lower part and tube can be arranged a seal.
  • expansion tank may have any geometric shape, e.g. cubic or cuboid.
  • the expansion tank can also be made of one piece or of two parts, the removable upper part and a part which forms the wall and the lower part. The visual or optical monitoring of the level
  • a device for displaying and / or monitoring the level For this purpose, a float can be arranged. This can represent a level float switch, with which a signal is generated and passed on reaching a certain filling level of the extinguishing liquid. Fill level monitoring may be performed with a monitoring device, e.g. be connected to a fire alarm and / or control center.
  • the expansion tank has at least one opening for pressure equalization above the fill level. This is referred to below as the upper opening. This will help Equalizing tank permanently depressurised. This unpressurized state in the expansion tank is also ensured via the shut-off.
  • the at least one opening of the expansion tank can represent a hole which is suitable to carry out the pressure equalization above the filling level in the expansion tank. Other forms of opening are possible.
  • the obturator is a device for decoupling printing between the pressure vessel, which includes the extinguishing agent, and a arranged outside the pressure vessel expansion tank, which simultaneously or optionally means for displaying and monitoring the level in the pressure vessel.
  • the obturator At rest, the obturator is open and there is a fluid connection between the pressure vessel and the expansion tank.
  • the obturator separates this fluid connection when pressurized, for example by the propellant gas for spreading the extinguishing agent when the extinguishing system. This ensures that when pressurized the extinguishing agent from the extinguishing agent tank does not get into the expansion tank, but is expelled into the extinguishing pipe to the nozzle.
  • the obturator may be formed as a check valve, for. B. as a check valve or valve that is closed when pressurized, which usually comes from the propellant gas.
  • the obturator can also be designed as a valve, which is externally controlled, for example by a fluid power drive or an electric drive. An electrical control or an electric drive is possible, for example via the fire alarm and / or extinguishing control panel.
  • the direction of flow of the obturator in the expression as a check valve is directed at pressure in the direction of the extinguishing agent container. Without pressurization the shut-off valves are in the expression as a check valves in both directions fluid-permeable.
  • connections for introducing the propellant gas, for the fire-extinguishing water pipe and the vertical pipe can be formed as a connecting piece with a screw connection.
  • the propellant gas from a separate container via lines to the adapter and through this and an annular gap in the extinguishing agent tank.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in that a container connection for introducing the propellant gas is arranged on the pressure vessel for the extinguishing agent.
  • This container connection it is possible to introduce the propellant gas directly into the pressure vessel on the extinguishing agent.
  • This solution has the advantage that on the adapter side only a connection for the extinguishing pipe must be present, being arranged on the adapter of the expansion tank with the obturator. If the extinguishing pipe is led vertically upwards from its connection on the adapter, an equal fill level is established in the extinguishing pipe as in the equalizing tank.
  • a valve is to be arranged between the adapter and the connection for the extinguishing line and the extinguishing nozzles, which prevents the extinguishing agent from flowing into the extinguishing nozzles before an alarm is triggered.
  • the filling of the extinguishing agent tank can be done through the upper opening of the expansion tank and the check valve and the riser.
  • the air from the extinguishing agent container escapes from the extinguishing agent container via an opening in the adapter, preferably via a pipe with a non-return valve into the atmosphere.
  • the escape of air during filling can also be done via other suitable openings.
  • the extinguishing agent expands into the surge tank, the vertical pipe, if present, and the extinguishing pipe, as indicated by a transparent or semi-transparent wall of the surge tank and / or the float or a level float switch and its display.
  • the expansion tank can be made of a non-transparent material and the visual level monitoring done by the preferably vertical tube in a transparent or semi-transparent design.
  • a propellant gas flows through a channel around the riser above the extinguishing liquid in the extinguishing agent tank and presses the extinguishing agent via the riser, the adapter and the connection for the fire water line and the fire water to the extinguishing nozzles.
  • the check valves are closed in the event of a sudden pressure load, so that the extinguishing agent can only leave the adapter in the direction of the connection for the extinguishing water line.
  • the solution according to the invention has the advantage that the extinguishing liquid acted upon in the release state by means of propellant can be depressurized in the operating state in the extinguishing agent container and monitored with a simple device. Furthermore, by using the volume in the expansion tank, a larger volume of extinguishing agent in the pressure vessel can be stored, being used for level measurement cost, non-pressure-resistant components outside the pressure vessel.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the pressure vessel 1 with the extinguishing agent 6, wherein the threaded connector 2 is arranged on the pressure vessel into which the adapter 3 has been screwed.
  • the adapter 3 has a riser 8, which leads into the pressure vessel 1 for the extinguishing agent 6.
  • connections 4.2, 4.3, 4.4 for the connection for the propellant gas 31 for a vertical pipe 16 and for the extinguishing pipe 32 are arranged on the adapter 3.
  • the threaded holes 15, 7 are used to attach the connections such as the connection of the obturator 9 or the connection of the riser 8.
  • With a Tapped hole 5 and the expansion tank 30 is arranged on the obturator 9, which is a check valve.
  • the equalizing vessel 30 consists of the upper part 11 and the lower part 10. Between the two parts 10, 11 a transparent wall 12 is arranged, through which the filling level 34 can be seen. Upper and lower parts 10, 11 are interconnected by a plurality of fastening screws 13 and sealed by seals 14 against the transparent wall 12.
  • a level monitoring device 18 is optionally arranged, which is connected to a monitoring device 35, in the present case a fire alarm or control center. Upon reaching or falling below a certain level level 34, a message or an interference signal can be generated.
  • the upper part 11 of the expansion tank 30 has at least one opening. This is designed as a bore. This ensures the pressure equalization above the filling level 34 in the expansion tank 30.
  • the filling of the extinguishing agent container takes place through the at least one upper opening 33 of the expansion tank, the check valve 9 and the riser 8 done.
  • the air from the extinguishing agent tank escapes during filling from the extinguishing agent tank 1 above the liquid level 34 in the vertical pipe 16 through the check valve 17, in the expansion tank through the opening 33, which represents a bore, and in the discharge line 32 through the extinguishing nozzles, not shown are, so that the filling level 34 is in the same height in all three units (connected vessels) and is depressurized.
  • the extinguishing liquid can be expanded without pressure over the pressure vessel 1 in the expansion tank 30 and monitored.
  • propellant gas 31 flows through the channel 19 to the riser 8 to the extinguishing agent 6 and drives it via the discharge line 32 to the extinguishing nozzles.
  • the check valves 9 and 17 are closed when pressurized, so that no extinguishing water 6 can escape via this and the volume of the expansion tank 30 is kept without pressure.
  • the Figur2 shows the surge tank with level monitoring for a pressure vessel 1, to which a container port 36 is arranged to introduce propellant gas 31 via the LPG 37, so that the propellant 31, the extinguishing agent 6 directly through the riser 8 and the adapter 3 in the discharge line 32 to the Extinguishing nozzles.
  • the adapter 3 has in the present case a threaded bore 15 for receiving the obturator 9 and a port 4.4 for the extinguishing pipe 32 and a threaded hole 7 for receiving the riser. 8
  • the Figur3 shows essentially the same representation as the FIG. 2 , where the
  • Extinguishing pipe 32 does not lead vertically upwards to the extinguishing nozzles, but horizontally. Thus, the extinguishing agent 6 can not drain through horizontal extinguishing pipe 32, a check valve is disposed in the discharge line 32, which opens only when an alarm is triggered and the propellant gas 31 expels the extinguishing agent 6 from the pressure vessel 1.
  • the Figur4 shows a similar representation as FIG. 3 , wherein the obturator 9 is driven by a fluid power drive 38.
  • the fluid power drive 38 is controlled by the propellant gas 31 in the propellant gas line 37, so that upon supply of the propellant gas, the obturator 9 is closed to the expansion tank 30 while the shut-off valve is opened in the discharge line 32, so that the extinguishing agent 6 to the Extinguishing nozzles can be expelled.
  • FIG. 5 shows a solution according to which the obturator 9 is closed by an electric drive 39 as soon as an alarm signal is triggered via the fire alarm panel and the propellant gas 31 flows through the LPG 37 into the pressure vessel 1 and the extinguishing agent 6 via the discharge line 32 to the extinguishing nozzles ,

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Abstract

Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleich eines Füllstandes (34) in einem Druckbehälter (1) für Löschmittel, bestehend aus dem Druckbehälter (1) mit dem Löschmittel (6), der Löschleitung (32), der Treibgasleitung 37 mit dem Treibgas (31) und dem Adapter (3) auf dem Gewindestutzen des Druckbehälters (1), wobei ein Ausgleichsgefäß (30) und ein Absperrorgan (9) zwischen dem Ausgleichsgefäß (30) und dem Druckbehälter (1) angeordnet sind. Die Erfindung hat den Vorteil, dass die mittels Treibmittel beaufschlagte Löschflüssigkeit im Löschmittelbehälter drucklos gelagert und mit einer einfachen Vorrichtung überwacht werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleich eines Füllstandes in einem Druckbehälter entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.
  • Die Erfindung ist geeignet für Druckbehälter für Löschmittel mit einer Löschflüssigkeit, welche mittels Treibgas aus diesem Behälter über ein Steigrohr zu Löschleitungen ausgetrieben wird.
  • Feuerlöschanlagen dieser Art sind bekannt.
  • DE 100 48 544 A1 beschreibt eine stationäre Feuerlöschanlage mit kombinierter Anrege- und Löschleitung, bestehend aus einem Löschmittelbehälter mit einer Löschflüssigkeit, Leitungen für das Löschmittel und einem Treibgasbehälter mit einem Treibgas, welches die Löschflüssigkeit aus dem Löschmittelbehälter in die Leitung für das Löschmittel ausbringt. Ein Ausgleichsgefäß weist der Löschmittelbehälter nicht auf, auch keine Füllstandsanzeige.
  • Die marktüblichen Druckgasflaschen die in der Löschtechnik verwendet werden, haben zu 99% einen einzigen Gewindestutzen nach z.B. DIN EN 629-1-25E.
  • Durch eine geeignete Innenbeschichtung können solche Flaschen zu Wasservorratsflaschen umfunktioniert werden. Solche Wasservorratsflaschen werden in Hochdruck-Wassernebellöschsystemen eingesetzt.
  • Der kleine Stutzen dieser Wasservorratsflaschen als die einzige Kommunikationsöffnung zum Löschmedium stellt eine technische Herausforderung für Aufrüstungslösungen dar, die die Wasservorratsflaschen für einem komfortablen Betrieb der Löschanlage aufrüsten ließen. Bei einem komfortablen Betrieb der Löschanlage wird erwartet, dass die Wasserbevorratung auf Schwund kontrollierbar ist, und dass die umgebungsbedingten thermischen Einwirkungen an dem Löschwasser wie Kontraktion und Ausdehnung verlustfrei abgefangen werden können.
  • Als Löschmittelbehälter können Druckgasflaschen die für gasförmige Löschmittel verwendet werden, Anwendung finden. Diese Flaschen werden innen mit geeigneten Beschichtungen versehen, und so kann darin korrosionsgeschützt Löschwasser bevorratet werden, das im Brandfall durch geeignete Düsen unter hohem Druck zur Brandbekämpfung vernebelt wird.
  • Aufgrund variabler Umgebungsbedingungen dieser Anlagen wirkt die Umgebungstemperatur auf das bevorratete Wasser volumenverändernd. Durch Temperaturveränderungen wird das gelagerte Wasser kontrahiert, ausgedehnt. Außerdem kann bei entsprechenden Umgebungsbedingungen (z.B. bei Löschleitungen und offenen Düsen ohne Ventil zum Löschmittelbehälter) das Wasser verdunsten.
  • Stand der Technik ist, dass Druckbehälter mit flüssigem Löschmittel gefüllt werden, ohne Ausgleichsgefäß.
  • Deswegen ist die Notwendigkeit der Sicherstellung der erforderlichen Löschwassermenge, oder zumindest der zuverlässigen Überwachung der erforderlichen Löschwassermenge unabdingbar.
  • Ein Problem für die Realisierung einer Überwachung bei solchen Flaschen besteht darin, dass diese Flaschen nur über eine Aushalsung mit Gewindestutzen verfügen, die gerade die Aufnahme eines Ventils mit Steigrohr ermöglicht.
  • Änderungen dagegen an solchen Gasflaschen, die zu Wasservorratsflaschen umfunktioniert werden und eventuell weitere Anschlussmöglichkeiten z.B. für Überwachungszwecke bieten können, würden einen hohen Kostenaufwand für die Betriebszulassungen der Druckgasflaschen bewirken.
  • Eine andere Problematik besteht darin, dass eine Füllstandsüberwachung innerhalb des Löschmittel-Druckbehälters (Innenüberwachung in Druckbehältern) bisher nur mit druckbeständigen Komponenten (Betriebsdrücke von bis zu mehreren hundert bar) durchgeführt wird. Neben hohen Kosten ist dies auch mit einem erheblichen technischen Aufwand verbunden, um die Füllstandsinformation aus dem Druckbehälter herauszuführen.
  • DE 100 47 594 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen des Flüssigkeitsstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter. Um an den kritischen Flüssigkeitspunkten eine zuverlässige Anzeige zu erreichen, wird darauf verzichtet, den Füllstand im Behälter über den gesamten Bereich kontinuierlich zu messen, stattdessen werden Elektroden im Behälter angeordnet, mit denen Füllstandsänderungen und Grenzwerte festgestellt werden können. So werden Füllstände wie "voller Behälter", "Mindestfüllstand im Behälter" und "leerer Behälter" definiert. Um einen Flüssigkeitsspiegel in einem Vorratsbehälter für Löschmittel auszugleichen und zu dokumentieren, ist diese Art der Bestimmung des Füllstandes nicht geeignet.
  • DE 36 13 906 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Inhaltsüberwachung von mit Gasdruck beaufschlagten Ausdehnungsgefäßen und dergleichen, wie beispielsweise Heizungsanlagen. Die Vorrichtung weist ein Ausdehnungsgefäß auf, wobei die Ausdehnung der Flüssigkeit im Ausdehnungsgefäß mechanisch oder elektrisch angezeigt wird. Bei dieser Lösung weisen das Ausdehnungsgefäß und die entsprechenden Verbindungsteile die gleiche Druckbeständigkeit auf, was entsprechende Kosten nach sich zieht.
  • WO 01/66269 A 1 beschreibt eine Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung eines vorbestimmten Füllstandes in einem Behälter, mit der über Schwingungen der momentane Füllstand in einem Behälter festgestellt wird. Auch diese Vorrichtung ist nicht geeignet, den Füllstand in einem Vorratsbehälter auszugleichen und zu messen. Auch in diesem Fall müssen die verwendeten Überwachungskomponenten die Druckbeständigkeit des Behälters aufweisen.
  • DE 11 2004 000 270 T5 beschreibt die Messung von Volumina unter Verwendung von Druck, wobei ein Behälter unter Druck gesetzt werden kann und Sensoren zum Messen des Druckes innerhalb des Behälters angeordnet sind. Die Vorrichtung ist zwar geeignet, ein Fluidvolumen im Behälter zu bestimmen, nicht aber, um dieses über die Behältergrenze hinaus auszudehnen und dann zu bestimmen. Auch in diesem Fall müssen die verwendeten Überwachungskomponenten die Druckbeständigkeit des Behälters aufweisen.
  • DE-PS 846 303 beschreibt eine schwimmergesteuerte Überwachungseinrichtung, insbesondere für Ausgleichsbehälter von Heizungs- oder Kühlanlagen, bei der unterhalb des Schwimmerbehälters ein Dreiwegehahn angeordnet ist, mit dem das Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Ausgleichsbehälter steuerbar ist.
  • Eine Lösung, nach der die Löschflüssigkeit in einem Druckbehälter wie einem Löschmittelbehälter bei Temperaturschwankungen drucklos zu lagern und zu überwachen ist, ist nach dem Stand der Technik nicht bekannt.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der eine Löschflüssigkeit, die mittels Treibmittel beaufschlagt wird, in einem Druckbehälter für Löschmittel bei Temperaturschwankungen drucklos gelagert und überwacht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.
  • Unteransprüche geben vorteilhafte Lösungen der Erfindung an.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht eine Vorrichtung zum Ausgleich eines Füllstandes in einem Druckbehälter für Löschmittel vor, welche aus dem Druckbehälter mit dem Löschmittel besteht, der Löschleitung, der Treibgasleitung mit dem Treibgas und dem Adapter des Druckbehälters sowie einem Ausgleichsgefäß mit einem Absperrorgan zwischen dem Ausgleichsgefäß und dem Druckbehälter.
  • Der Druckbehälter kann aus Stahl, Aluminium, Kunststoff, kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff oder anderen geeigneten Materialien hergestellt sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Druckbehälter eine Druckgasflasche, die für gasförmige Löschmittel verwendet wird und eine geeignete Innenbeschichtung aufweist, darstellen. Die obere Öffnung der Gasflasche kann ein Gewindestutzen mit einem dafür üblichen Gewinde, beispielsweise nach DIN EN 629-1-25E sein. Dieser Gewindestutzen dient zur Aufnahme eines Adapters.
  • Der Adapter stellt eine druckbeständige, fluidtechnische Verbindung zwischen dem Druckbehälter und dem Ausgleichsgefäß mit der Absperrvorrichtung und der Löschleitung sowie optional mit der Treibgasleitung und optional mit weiteren Anschlüssen her.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Adapter ein separates Teil. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Adapter im oder am Druckbehälter integriert.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, am Adapter ein Rohr anzuordnen, durch welches Fluid entweichen kann. Dieses Rohr kann durch ein Rückschlagventil verschlossen sein. Vorteilhafterweise sollte das Rückschlagventil des Rohres über dem Niveau des Ausgleichsgefäßes liegen oder zumindest auf gleichem Niveau wie das Oberteil oder die Oberkante des Ausgleichsgefäßes. Das Rohr kann z.B. vertikal angeordnet sein.
  • Die Durchflussrichtung des Rückschlagventils ist bei Druckbeaufschlagung in Richtung des Löschmittelbehälters gerichtet. Ohne Druckbeaufschlagung ist das Rückschlagventil in beiden Richtungen fluiddurchlässig.
  • Gegenüber der Öffnung fürdas vertikale Rohr mit Rückschlagventil kann am Adapter eine Öffnung für das Treibgas angeordnet sein.
  • Das Ausgleichsgefäß welches mit dem Druckbehälter fluidtechnisch verbunden ist ermöglicht eine einhundertprozentige Ausnutzung des Druckbehältervolumens bei der Befüllung mit dem Löschmittel. Das Füllstandsniveau befindet sich nach der Befüllung vorzugsweise im Ausgleichsgefäß. Dort kann der Füllpegel optional visuell durch transparente Stellen am Ausgleichsgefäß und/oder eine Einrichtung zur Anzeige und/oder Überwachung des Füllstandes überwacht werden. Das Volumen im Ausgleichsgefäß oberhalb des Füllstandsniveaus ist so bemessen, dass es temperaturbedingte Volumenänderungen des Löschmittels aufnehmen kann.
  • Zwischen Ausgleichsgefäß und Druckbehälter mit Löschmittel befindet sich ein Absperrorgan.
  • Nach der Befüllung befindet sich das System im Ruhezustand. Nach Auslösung der Löschanlage (Auslösezustand) wird das Löschmittel im Druckbehälter mit Treibgas beaufschlagt und das Absperrorgan trennt die fluidtechnische Verbindung zwischen dem Ausgleichsgefäß und dem Druckbehälter um das Ausgleichsgefäß drucklos zu halten.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das Ausgleichsgefäß ein Rohr zwischen einem Oberteil und einem Unterteil darstellt, wobei das Rohr eine transparente Wandung aufweist. Durch diese transparente Wandung kann der Füllpegel visuell und/oder optisch überwacht und abgelesen werden. Ober- und Unterteil können durch Befestigungsschrauben miteinander verbunden sein. Zwischen Oberteil und Rohr und Unterteil und Rohr kann eine Dichtung angeordnet sein.
  • Andere vorteilhafte Ausführungen des Ausgleichsgefäßes können eine beliebige geometrische Form aufweisen, z.B. würfel- oder quaderförmig. Das Ausgleichsgefäß kann auch aus einem Stück gefertigt sein oder aus zwei Teilen, dem abnehmbaren Oberteil und einem Teil welches die Wandung und das Unterteil bildet. Die visuelle oder optische Überwachung des Füllstandes
  • Um den Füllstand im Ausgleichsgefäß zu bestimmen, ist es vorteilhaft, optional eine Einrichtung zur Anzeige und/oder Überwachung des Füllstandes anzuordnen. Dazu kann eine Schwimmer angeordnet sein. Dieser kann einen Niveau-Schwimmerschalter darstellen, mit dem bei Erreichen eines ganz bestimmten Füllpegels der Löschflüssigkeit ein Signal erzeugt und weitergegeben wird. Die Füllstandsüberwachung kann mit einer überwachenden Einrichtung, z.B. einer Brandmelder- und/oder Steuerzentrale verbunden sein.
  • Das Ausgleichsgefäß hat oberhalb des Füllpegels mindestens eine Öffnung zum Druckausgleich. Diese wird im weiteren als obere Öffnung bezeichnet. Dadurch bleibt das Ausgleichsgefäß permanent drucklos. Dieser drucklose Zustand im Ausgleichsgefäß wird auch über das Absperrorgan gewährleistet.
  • Die mindestens eine Öffnung des Ausgleichsgefäßes kann eine Bohrung darstellen, die geeignet ist, den Druckausgleich oberhalb des Füllpegels im Ausgleichsgefäß durchzuführen. Auch andere Formen der Öffnung sind möglich.
  • Das Absperrorgan stellt eine Vorrichtung zur drucktechnischen Entkopplung zwischen dem Druckbehälter dar, der das Löschmittel beinhaltet, und einem außerhalb des Druckbehälters angeordneten Ausgleichgefäß, welches gleichzeitig oder optional eine Einrichtung zur Anzeige und Überwachung des Füllstandes im Druckbehälter darstellt. Im Ruhezustand ist das Absperrorgan geöffnet und es besteht eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Druckbehälter und dem Ausgleichsgefäß. Das Absperrorgan trennt diese fluidtechnische Verbindung bei Druckbeaufschlagung, beispielsweise durch das Treibgas zur Ausbringung des Löschmittels bei Auslösung der Löschanlage. Damit ist gewährleistet, dass bei Druckbeaufschlagung das Löschmittel vom Löschmittelbehälter nicht in das Ausgleichsgefäß gelangt, sondern in die Löschleitung zu den Düsen ausgetrieben wird.
  • Das Absperrorgan kann als Rückschlagventil ausgebildet sein, z. B. als Rückschlagklappe oder -ventil, dass bei Druckbeaufschlagung, welche in der Regel vom Treibgas kommt, geschlossen wird. Das Absperrorgan kann aber auch als Ventil ausgebildet sein, welches fremdangesteuert wird, beispielsweise durch einen fluidtechnischen Antrieb oder einen elektrischen Antrieb. Eine elektrische Ansteuerung oder ein elektrischer Antrieb ist beispielsweise über die Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale möglich.
  • Die Durchflussrichtung des Absperrorgans in der Ausprägung als Rückschlagventil ist bei Druckbeaufschlagung in Richtung des Löschmittelbehälters gerichtet. Ohne Druckbeaufschlagung sind die Absperrorgane in der Ausprägung als Rückschlagventile in beide Richtungen fluiddurchlässig.
  • Die Anschlüsse zum Einleiten des Treibgases, für die Löschwasserleitung und das vertikale Rohr können als Anschlussstutzen mit einer Schraubverbindung ausgebildet sein. Das Treibgas gelangt aus einem separaten Behälter über Leitungen zum Adapter und durch diesen und einen Ringspalt in den Löschmittelbehälter.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass am Druckbehälter für das Löschmittel ein Behälteranschluss zum Einleiten des Treibgases angeordnet ist. Mit diesem Behälteranschluss ist es möglich, das Treibgas direkt in den Druckbehälter auf das Löschmittel einzubringen. Diese Lösung hat den Vorteil, dass am Adapter seitlich nur ein Anschluss für die Löschleitung vorhanden sein muss, wobei auf den Adapter der Ausgleichsbehälter mit dem Absperrorgan angeordnet ist. Sofern die Löschleitung von ihrem Anschluss am Adapter senkrecht nach oben geführt wird, stellt sich in der Löschleitung ein gleicher Füllstandspegel ein wie im Ausgleichsgefäß.
  • Sofern die Löschleitung waagerecht oder nach unten weggeführt wird, ist zwischen dem Adapter und dem Anschluss für die Löschleitung und den Löschdüsen ein Ventil anzuordnen, welches verhindert, dass das Löschmittel vor Auslösen eines Alarmes in die Löschdüsen strömt.
  • Das Füllen des Löschmittelbehälters kann durch die obere Öffnung des Ausgleichsgefäßes und das Rückschlagventil sowie das Steigrohr erfolgen. Die Luft aus dem Löschmittelbehälter entweicht während der Befüllung aus dem Löschmittelbehälter über eine Öffnung im Adapter, vorzugsweise über ein Rohr mit einem Rückschlagventil in die Atmosphäre. Das Entweichen der Luft beim Befüllen kann auch über andere geeignete Öffnungen erfolgen.
  • Bei Temperaturerhöhungen dehnt sich das Löschmittel in das Ausgleichsgefäß, das senkrechte Rohr, wenn vorhanden, und die Löschleitung aus, was durch eine transparente oder teiltransparente Wandung des Ausgleichsgefäßes oder/und den Schwimmer oder einen Niveau-Schwimmerschalter und dessen Anzeige erkennbar ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Ausgleichsgefäß aus einem nichttransparentem Material bestehen und die visuelle Füllstandsüberwachung durch das vorzugweise vertikale Rohr in transparenter oder teiltransparenter Ausführung erfolgen.
  • Für den Fall, dass die Löschflüssigkeit in die Löschwasserleitung ausgetrieben werden soll, strömt ein Treibgas über einen Kanal um das Steigrohr oberhalb der Löschflüssigkeit in den Löschmittelbehälter und drückt das Löschmittel über das Steigrohr, den Adapter und den Anschluss für die Löschwasserleitung sowie die Löschwasserleitung zu den Löschdüsen. Die Rückschlagventile werden bei einer plötzlichen Druckbelastung verschlossen, so dass das Löschmittel den Adapter nur in Richtung auf den Anschluss für die Löschwasserleitung verlassen kann.
  • Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die im Auslösezustand mittels Treibmittel beaufschlagte Löschflüssigkeit im Betriebszustand im Löschmittelbehälter drucklos gelagert und mit einer einfachen Vorrichtung überwacht werden kann. Weiterhin ist durch die Nutzung des Volumens im Ausgleichsgefäß ein größeres Löschmittelvolumen im Druckbehälter lagerbar, wobei zur Füllstandsmessung kostengünstige, nicht druckfeste Komponenten ausserhalb des Druckbehälters einsetzbar sind.
  • Im Folgenden soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und fünf Figuren näher erläutert werden.
  • Die Figuren zeigen:
    • Figur 1:
    Druckbehälter mit Ausgleichsgefäß, Absperrorgan und Adapter mit Anschluss für das Treibgas, die Löschleitung und das vertikale Rohr in schematischer Darstellung.
    Figur 2:
    Druckbehälter mit Ausgleichsgefäß, Absperrorgan und Adapter mit Anschluss für die Löschleitung und einem Behälteranschluss für Treibgas am Druckbehälter in schematischer Darstellung.
    Figur 3:
    Darstellung von Figur 2 mit einer waagerechten Löschleitung und einem Ventil in derselben in schematischer Darstellung.
    Figur 4:
    Darstellung von Figur 3, wobei das Absperrorgan einen fluidtechnischen Antrieb aufweist.
    Figur 5:
    Darstellung von Figur 3, wobei das Absperrorgan einen elektrischen Antrieb aufweist.
  • Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung den Druckbehälter 1 mit dem Löschmittel 6, wobei am Druckbehälter der Gewindestutzen 2 angeordnet ist, in den der Adapter 3 eingeschraubt wurde. Der Adapter 3 weist ein Steigrohr 8 auf, welches in den Druckbehälter 1 für das Löschmittel 6 führt. Weiterhin sind am Adapter 3 Anschlüsse 4.2, 4.3, 4.4 für den Anschluss für das Treibgas 31 für ein vertikales Rohr 16 und für die Löschleitung 32 angeordnet. Die Gewindebohrungen 15, 7 dienen zur Befestigung der Anschlüsse wie dem Anschluss des Absperrorganes 9 oder dem Anschluss des Steigrohres 8. Mit einer Gewindebohrung 5 ist auch das Ausgleichsgefäß 30 am Absperrorgan 9 angeordnet, welches ein Rückschlagventil darstellt. Das Ausgleichsgefäß 30 besteht aus dem Oberteil 11 und dem Unterteil 10. Zwischen beiden Teilen 10, 11 ist eine transparente Wandung 12 angeordnet, durch die der Füllpegel 34 erkennbar ist. Ober- und Unterteil 10, 11 sind durch mehrere Befestigungsschrauben 13 miteinander verbunden und durch Dichtungen 14 gegenüber der transparenten Wandung 12 abgedichtet. In der Flüssigkeit, dem Löschmittel 6, im Ausgleichsgefäß 30 ist optional eine Füllstandsüberwachung 18 angeordnet, die mit einer überwachenden Einrichtung 35, im vorliegenden Fall einer Brandmelder- oder Steuerzentrale, verbunden ist. Bei Erreichen bzw. Unterschreiten eines bestimmten Füllstandspegels 34 kann eine Meldung oder ein Störsignal generiert werden.
  • Das Oberteil 11 des Ausgleichsgefäßes 30 hat mindestens eine Öffnung. Diese ist als Bohrung ausgeführt. Diese stellt den Druckausgleich oberhalb des Füllpegels 34 im Ausgleichsgefäß 30 sicher.
  • Das Füllen des Löschmittelbehälters erfolgt durch die mindestens eine obere Öffnung 33 des Ausgleichsgefäßes, das Rückschlagventil 9 sowie das Steigrohr 8 erfolgen. Die Luft aus dem Löschmittelbehälter entweicht während der Befüllung aus dem Löschmittelbehälter 1 oberhalb des Flüssigkeitspegels 34 im vertikalen Rohr 16 durch das Rückschlagventil 17, im Ausgleichsgefäß durch die Öffnung 33, welche eine Bohrung darstellt, und in der Löschleitung 32 durch die Löschdüsen, die nicht abgebildet sind, so dass der Füllpegel 34 sich in allen drei Aggregaten (verbundenen Gefäßen) auf gleicher Höhe befindet und drucklos ist. Die Löschflüssigkeit kann sich drucklos über dem Druckbehälter 1 im Ausgleichsgefäß 30 ausdehnen und überwacht werden.
  • Für dann Fall, dass ein Alarm ausgelöst wird (Auslösezustand), strömt Treibgas 31 über den Kanal 19 um das Steigrohr 8 zum Löschmittel 6 und treibt dieses über die Löschleitung 32 zu den Löschdüsen aus. Die Rückschlagventile 9 und 17 werden bei Druckbeaufschlagung geschlossen, so dass kein Löschwasser 6 über diese austreten kann und das Volumen des Ausgleichsgefäßes 30 drucklos gehalten wird..
  • Die Figur2 zeigt das Ausgleichsgefäß mit Füllstandsüberwachung für einen Druckbehälter 1, an dem ein Behälteranschluss 36 zum Einleiten von Treibgas 31 über die Treibgasleitung 37 angeordnet ist, so dass das Treibgas 31 das Löschmittel 6 direkt über das Steigrohr 8 und den Adapter 3 in die Löschleitung 32 zu den Löschdüsen austreibt. Der Adapter 3 weist im vorliegenden Fall eine Gewindebohrung 15 zur Aufnahme des Absperrorgans 9 auf und einen Anschluss 4.4 für die Löschleitung 32 sowie eine Gewindebohrung 7 zur Aufnahme des Steigrohres 8.
  • Die Figur3 zeigt im Wesentlichen die gleiche Darstellung wie die Figur 2, wobei die
  • Löschleitung 32 nicht senkrecht nach oben zu den Löschdüsen führt, sondern waagerecht. Damit das Löschmittel 6 nicht durch waagerechte Löschleitung 32 abfließen kann, ist in der Löschleitung 32 ein Sperrventil angeordnet, welches erst öffnet, wenn ein Alarm ausgelöst wird und das Treibgas 31 das Löschmittel 6 aus dem Druckbehälter 1 austreibt.
  • Die Figur4 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Figur 3, wobei das Absperrorgan 9 durch einen fluidtechnischen Antrieb 38 angetrieben wird. Im vorliegenden Fall wird der fluidtechnische Antrieb 38 durch das Treibgas 31 in der Treibgasleitung 37 gesteuert, so dass bei Zuführen des Treibgases das Absperrorgan 9 zum Ausgleichsgefäß 30 verschlossen wird, während das Absperrventil in der Löschleitung 32 geöffnet wird, so dass das Löschmittel 6 zu den Löschdüsen ausgetrieben werden kann.
  • Die Figur 5 zeigt eine Lösung, nach der das Absperrorgan 9 mit einem elektrischen Antrieb 39 geschlossen wird, sobald über die Brandmelderzentrale ein Alarmsignal ausgelöst wird und das Treibgas 31 durch die Treibgasleitung 37 in den Druckbehälter 1 fliesst und das Löschmittel 6 über die Löschleitung 32 zu den Löschdüsen ausbringt.
    • Liste der verwendeten Bezugszeichen
    • 1
    Druckbehälter für Löschmittel
    2
    Gewindestutzen
    3
    Adapter
    4.1
    Anschluss für Rückschlagventil (Absperrvorrichtung)
    4.2
    Anschluss zum Einleiten von Treibgas (Stutzen)
    4.3
    Anschluss für Rohr vertikal (Druckausgleichsleitung)
    4.4
    Anschluss für Löschleitung
    5
    Gewindebohrung zum Verbinden des Absperrorgans 9
    6
    Löschmittel
    7
    Gewindebohrung zur Aufnahme des Steigrohres 8
    8
    Steigrohr
    9
    Absperrorgan
    10
    Unterteil
    11
    Oberteil
    12
    Transparente Wandung
    13
    Befestigungsschraube
    14
    Dichtung
    15
    Gewindebohrung zur Aufnahme des Absperrorgans 9
    16
    Rohr vertikal (Druckausgleichsleitung)
    17
    Rückschlagventil
    18
    Füllstandsüberwachung
    19
    Kanal um das Steigrohr 8
    30
    Ausgleichsgefäß
    31
    Treibgas
    32
    Löschleitung
    33
    Öffnung in 11, beispielsweise Bohrung
    34
    Füllpegel/Füllstandsniveau
    35
    Überwachende Einrichtung, z.B. Brandmelderzentrale oder Löschsteuerzentrale
    36
    Behälteranschluss zum Einleiten von Treibgas
    37
    Treibgasleitung
    38
    Fluidtechnischer Antrieb
    39
    Elektrischer Antrieb

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Ausgleich eines Füllstandes (34) in einem Druckbehälter (1) für Löschmittel, bestehend aus dem Druckbehälter (1) mit dem Löschmittel (6), der Löschleitung (32), der Treibgasleitung (37) mit dem Treibgas (31) und dem Adapter (3) des Druckbehälters (1),
    gekennzeichnet durch
    ein Ausgleichsgefäß (30) und ein Absperrorgan (9) zwischen dem Ausgleichsgefäß (30) und dem Druckbehälter (1) wobei
    im Auslösezustand das Absperrorgan (9) die fluidtechnische Verbindung zwischen dem Druckbehälter und dem Ausgleichsgefäß bei Druckbeaufschlagung durch das Treibgas (31) automatisch trennt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Ausgleichsgefäß (30) eine Einrichtung zur Anzeige und zur Überwachung des Füllstandes (34) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgefäß (30) eine transparente Wandung (12) oder einen teilweise transparente Wandung aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Ausgleichsgefäß (30) ein Schwimmer mit Füllstandsüberwachung (18) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsüberwachung (18) mit einer überwachenden Einrichtung (35) wie einer Brandmelder- oder Löschsteuerzentrale verbunden ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Absperrorgan (9) ein Rückschlagventil angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan (9) von einem fluiden oder/und einem elektrischen Antrieb (38, 39) gesteuert wird.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckbehälter (1) und dem Ausgleichsgefäß (30) ein Adapter (3) mit einem Steigrohr (8) und mindestens einem Anschluss (4.4) für eine Löschleitung (32) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Adapter (3) ein Rohr (16) angeordnet ist, welches mit einem Rückschlagventil 17 verschlossen ist und das Rückschlagventil 17 über dem Niveau des Ausgleichsgefäßes liegt oder zumindest auf gleichem Niveau wie das Oberteil oder die Oberkante des Ausgleichsgefäßes.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Adapter (3) ein Anschluss (4.2) für eine Treibgasleitung (37) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Druckbehälter (1) ein Behälteranschluss (36) zum Einleiten von Treibgas (31) angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Ausgleichsgefäß (30) mindestens eine Öffnung (33) oberhalb des Füllpegels (34) angebracht ist.
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