WO2006018002A1 - Method and container comprising a liquid cooling medium - Google Patents

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WO2006018002A1
WO2006018002A1 PCT/DE2005/001381 DE2005001381W WO2006018002A1 WO 2006018002 A1 WO2006018002 A1 WO 2006018002A1 DE 2005001381 W DE2005001381 W DE 2005001381W WO 2006018002 A1 WO2006018002 A1 WO 2006018002A1
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liquid
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endothermic particles
mixing nozzle
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Boris Schubert
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Boris Schubert
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20345—Sprayers; Atomizers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways

Definitions

  • the invention relates to a method and a container with a liquid medium for cooling an electrical system or device within a distributor housing, a cable duct or other sensitive space.
  • a device which comprises an electrical system.
  • a pressure vessel is filled with a liquid refrigerant.
  • the refrigerant is released and should cool the electrical system.
  • the amount of refrigerant occurring during the relaxation is too low to compensate for the amount of heat occurring in a fire. The amount of heat exceeds the occurring
  • the invention is therefore based on the object to provide a simple method and a simple container with a liquid medium for cooling an electrical system or device within a distributor housing, a cable duct or other sensitive space in a fire.
  • the method is characterized by the following method steps: a medium is mixed with endothermic particles, then the medium and the endothermic particles are distributed within a distributor housing, a cable duct or other sensitive space and then the endothermic particles react in a chemical reaction.
  • the liquid medium expands and evaporates.
  • the gas formation and the diffusion of the gas within a space is used to distribute the endothermic particles.
  • the medium acts as a carrier material for the endothermic particles in the gaseous state.
  • the particles become problematic locations such as housing walls, gaps and cracks, hinges of the distributor housing, the cable duct or the other sensitive space and transported to the electrical system within the distributor housing, the cable duct or the other sensitive space, ie to places where heat penetrates or is generated. There then takes place by means of the endothermic particles, the chemical reaction. Incoming heat is destroyed or, in other words, the chemical reaction requires such an enormous amount of heat energy that can only be delivered from the outside by means of the source of the fire. In the chemical industry for the production of chemical products such high-energy processes are undesirable because such processes are associated with high energy costs. Here, therefore, an otherwise unwanted process is deliberately brought about.
  • the aforementioned cooling by means of the evaporative cooling is a physical process, the endothermic particles react in a chemical reaction.
  • the chemical reaction is sufficient to destroy the amount of heat occurring in a fire and beyond, an electrical, electronic, opto-electronic, magnetic, magneto-optical and / or information technology system or device in an interior of a distributor housing, a cable duct or in any other sensitive space cool.
  • an electrical, electronic, opto-electronic, magnetic, magneto-optical and / or information technology system or device in an interior of a distributor housing, a cable duct or in any other sensitive space cool.
  • the medium changes from a liquid to a gaseous state.
  • the medium expands and creates an overpressure, which can be used to flow the medium quickly and entrain the endothermic particles.
  • the medium changes from a liquid to a gaseous state.
  • the liquid medium can be mixed with liquid particles.
  • the medium has a large volume expansion in the transition from the liquid to the gaseous state.
  • the medium in the gaseous state is also referred to as quenching gas.
  • the gas exits the container, distributes itself in the distributor housing and escapes from the cracks and the gaps of the housing into the environment.
  • An 800-fold volume expansion is achievable. This ensures that By means of the medium also larger systems in larger distributor housings can be cooled.
  • the gas escaping from the cracks of the distribution boxes into the environment keeps the fire away from the inside of the distribution boxes. Thus, lower amounts of the liquid medium are sufficient to achieve a large effect.
  • Distribution boxes are also referred to as distribution boxes or distribution cabinets.
  • the liquid medium has a boiling point between 35 ° C and 100 0 C, in particular between 4O 0 C and 70 ° C, to advantageously at 47 ° C.
  • An ambient temperature for an indoor installation of distributor housings should be no higher than + 40 ° C according to the regulation DIN EN 60439-1, which corresponds to the German regulation VDE 0660 part 500 and its mean over a period of 24 hours not higher than + 35 ° C.
  • the medium is a Ce fluoroketone.
  • the fluoroketone is not conductive in both the liquid and the gaseous state. It is harmless to health, has a low boiling point and the required large volume expansion.
  • the container is characterized in that endothermic particles can be added to the medium by means of a mixing nozzle.
  • the liquid medium expands and evaporates.
  • the medium expands and creates an overpressure, which can be used to flow the medium quickly and entrain the endothermic particles in the mixing nozzle.
  • the endothermic particles are liquid.
  • the liquid can be added to the medium within the mixing nozzle.
  • the mixing nozzle opens depending on the pressure. In case of fire, the temperature increases and the medium expands. If a limit value is exceeded, the mixing nozzle opens and the medium with the particles is distributed within an interior of the distributor housing, cable ducts or other sensitive spaces.
  • the mixing nozzle can be triggered by a controller. The controller monitors the interior of the distributor housing by means of a temperature sensor and triggers the mixing nozzle after exceeding critical limits or after determining a predetermined value.
  • the controller has a ground sensor.
  • the medium is monitored by means of the mass sensor. If the medium has volatilised, a warning is issued.
  • a computer program for controlling the control comprises program parts for monitoring critical limits, for forming average values, for monitoring the contents of the two containers for the liquid medium and the liquid endothermic particles.
  • a program section controls the mixing nozzle. By means of one or more temperature sensors inside or outside the housing, the environment of the distributor housing is monitored. If critical limits or a predetermined mean value are exceeded, the control triggers the mixing nozzle.
  • the method and the container should be used and used as follows:
  • a quenching unit is installed with the containers.
  • the one container hereinafter also called housing
  • a gas in liquid form, without pressure, containing which passes through a trigger mechanism at about 47 0 C depending on the isolation of the housing from the liquid to the gaseous state.
  • Due to the volume change work the built-in housing becomes cold and forms a surface for condensation of moisture. This prevents moisture from precipitating on the system.
  • the cooling process, through the volume change work cools the housing minimally. Since at a fire stress acting on the outside of the housing heat amount is extremely high, the gas is mixed with another endothermic substance, which triggers a chemical reaction in case of fire.
  • An extinguisher and function maintenance unit can protect small electrical installations as well as larger electrical installations.
  • This unit can protect an escape route, a building, by automatically and partially extinguishing the system in case of fire. A fire spread is counteracted. Propagation is not possible because the necessary heat is consumed. Due to the non-conductive properties of the gas and the liquid no impairment of the function of plants is to be expected. At room temperature, the gas becomes liquid again. In escape routes, it would therefore only liquid available.
  • the gas would escape at 47 ° C as described above and cool the system. Power loss and energy are absorbed by the gas, exactly where most of the energy is. Due to the change in volume, the endothermic gas escapes from all holes, gaps and doors, thus preventing the penetration of fire, heat and smoke.
  • Fig. 2 is a control and the container with the mixing nozzle and connected to the second container in partially cut
  • Fig. 3 is a mixing nozzle in sectional view
  • FIG. 1 shows a cylindrical container 1 with a mixing nozzle 2 and a liquid medium 3.
  • a second cylindrical container 4 is connected to the mixing nozzle 2 by means of a connecting tube 5.
  • the second container 4 contains endothermic particles 6 which are in liquid form.
  • the mixing nozzle 2 has a tube 7 which extends parallel to a longitudinal axis 8 and into an upper region 9 of the container 1.
  • the mixing nozzle 2 has a closure mechanism, not shown, which operates pressure-dependent.
  • the container 1 is thus formed as a canceling cartridge, which is transportable closed. For a ready-to-use state, only a lid is removed and put the cartridge 1 in a distribution cabinet. If the surroundings of the cartridge 1 are heated, the medium 3 expands and the mixing nozzle 2 opens depending on the pressure.
  • the liquid medium 3 goes into the gaseous state.
  • the medium 3 in the gaseous state is also referred to as extinguishing gas.
  • the effluent extinguishing gas 3 ruptures within the mixing nozzle 2 with the endothermic particles 6 and distributed in the vicinity of the extinguishing cartridge 1.
  • Figure 2 shows the container 1 with the mixing nozzle 2 and the second container 4.
  • the mixing nozzle 2 has the tube 7, which extends parallel to the longitudinal axis 8 of the container 1 and almost to a bottom 12 of the container 1.
  • the liquid medium 3 heats up and expands.
  • the extinguishing gas 3 accumulates in the upper region 9 of the cartridge 1 and presses the liquid medium 3 through the tube 7 into the mixing nozzle 2.
  • the particles 6 present in liquid form are added to the liquid medium 3.
  • the liquid medium 3 is in the gaseous state and distributes the endothermic particles 6.
  • the mixing nozzle 2 has an electrically actuated shutter mechanism, not shown, the is connected by means of an electrically conductive cable 14 with an electronic control 15 and actuated by this.
  • the electronic control 15 has a temperature sensor 16 and a mass sensor 17.
  • the controller 15 measures by means of the temperature sensor 16, the ambient temperature and opens the nozzle 2 when a critical limit value is exceeded.
  • the mass sensor 17 is arranged on the container 1 and checked by means of an electric field, the container 1 to content.
  • the first container 1, the second container 4 and the controller 15 are mounted in a frame 18.
  • FIG. 3 shows the mixing nozzle 2 with tube sections 19 and 20 of the tubes 5 and 7.
  • the tube section 19 protrudes into the tube 7.
  • This type of arrangement is also referred to as a pitot tube. Due to the flow of the liquid or gaseous medium 3 in the direction 21, the endothermic particles 6 are entrained. The liquid or gaseous medium 3 and the endothermic particles 6 are mixed. The endothermic particles 6 are distributed in the environment.
  • Figure 4 shows the frame 18 with the cylindrical container 1, inserted into a distributor housing 22. On a support plate 23, an electrical system can be mounted.
  • the frame 18 with the containers 1 and 4 forms a deleting unit, also referred to as a functional unit.

Abstract

The invention relates to a method and a container (1) comprising a liquid cooling medium (3) for cooling an electric installation or device inside a distribution-board housing (22), cable duct or other sensitive space. The invention comprises the following steps: a medium (3) is mixed with endothermic particles (6); the medium (3) and the endothermic particles (6) are then distributed around the interior of the distribution-board housing (22), cable duct or other sensitive space; the endothermic particles (6) are then subjected to a chemical reaction. Said reaction requires such a large amount of thermal energy that any penetrating heat is immediately absorbed. The container (1) comprises a mixing nozzle (2), which is used to add the endothermic particles to the medium.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Behälter mit einem flüssigen Medium zur KühlungMethod and container with a liquid medium for cooling
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Behälter mit einem flüssigen Medium zur Kühlung einer elektrischen Anlage oder Einrichtung innerhalb eines Verteilergehäuses, eines Kabelschachtes oder eines sonstigen sensiblen Raumes.The invention relates to a method and a container with a liquid medium for cooling an electrical system or device within a distributor housing, a cable duct or other sensitive space.
Aus der DE 100 23 337 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, die eine elektrische Anlage umfasst. Ein Druckbehälter ist mit einem flüssigen Kältemittel gefüllt. Im Brandfall wird das Kältemittel entspannt und soll die elektrische Anlage kühlen. Die während der Entspannung auftretende Kältemenge ist jedoch zu gering, um die in einem Brandfall auftretende Wärmemenge zu kompensieren. Die auftretende Wärmemenge übertrifft die auftretendeFrom DE 100 23 337 A1 a device is known which comprises an electrical system. A pressure vessel is filled with a liquid refrigerant. In case of fire, the refrigerant is released and should cool the electrical system. However, the amount of refrigerant occurring during the relaxation is too low to compensate for the amount of heat occurring in a fire. The amount of heat exceeds the occurring
Verdunstungskälte um ein Vielfaches, eine wirksame Kühlung ist somit nicht möglich.Evaporative cooling by a multiple, effective cooling is therefore not possible.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren und einen einfachen Behälter mit einem flüssigen Medium zur Kühlung einer elektrischen Anlage oder Einrichtung innerhalb eines Verteilergehäuses, eines Kabelschachtes oder eines sonstigen sensiblen Raumes in einem Brandfall anzugeben.The invention is therefore based on the object to provide a simple method and a simple container with a liquid medium for cooling an electrical system or device within a distributor housing, a cable duct or other sensitive space in a fire.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 7 gelöst. Erfindungsgemäß ist das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: ein Medium wird mit endothermen Partikeln gemischt, dann verteilen sich das Medium und die endothermen Partikel innerhalb eines Verteilergehäuses, eines Kabelschachtes oder eines sonstigen sensiblen Raumes und danach reagieren die endothermen Partikel in einer chemischen Reaktion. Im Brandfall expandiert das flüssige Medium und verdampft. Dabei wird die Gasbildung und die Verbreitung des Gases innerhalb eines Raumes zum Verteilen der endothermen Partikel genutzt. Das Medium fungiert im gasförmigen Zustand als Trägermaterial für die endothermen Partikel. Die Partikel werden zu problembehafteten Orten wie Gehäusewänden, Spalten und Ritzen, Scharnieren des Verteilergehäuses, des Kabelschachtes oder des sonstigen sensiblen Raumes und zu der elektrischen Anlage innerhalb des Verteilergehäuses, des Kabelschachtes oder des sonstigen sensiblen Raumes transportiert, also an Orte, an denen Wärme eindringt oder erzeugt wird. Dort findet dann mittels der endothermen Partikel die chemische Reaktion statt. Eindringende Wärme wird vernichtet oder mit anderen Worten: Die chemische Reaktion erfordert eine solche enorme Menge an Wärmeenergie, die nur von außen mittels des Brandherdes lieferbar ist. In der chemischen Industrie zur Herstellung von chemischen Produkten sind solche energiereichen Prozesse unerwünscht, weil solche Prozesse mit hohen Energiekosten verbunden sind. Hier wird also ein ansonsten unerwünschter Prozessablauf bewusst herbeigeführt. Die eingangs erwähnte Kühlung mittels der Verdunstungskälte ist ein physikalischer Vorgang, die endothermen Partikel reagieren in einer chemischen Reaktion. Die chemische Reaktion reicht aus, die bei einem Brandfall auftretende Wärmemenge zu vernichten und darüber hinaus, eine elektrische, elektronische, optoelektronische, magnetische, magnetooptische und/oder informationstechnischen Anlage oder Einrichtung in einem Innenraum eines Verteilergehäuses, eines Kabelschachtes oder in einem sonstigen sensiblen Raum zu kühlen. Damit wird die Funktion dieser Anlage oder dieser Anlagen über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten.This object is achieved according to the features of the independent claims 1 and 7. According to the invention, the method is characterized by the following method steps: a medium is mixed with endothermic particles, then the medium and the endothermic particles are distributed within a distributor housing, a cable duct or other sensitive space and then the endothermic particles react in a chemical reaction. In case of fire, the liquid medium expands and evaporates. The gas formation and the diffusion of the gas within a space is used to distribute the endothermic particles. The medium acts as a carrier material for the endothermic particles in the gaseous state. The particles become problematic locations such as housing walls, gaps and cracks, hinges of the distributor housing, the cable duct or the other sensitive space and transported to the electrical system within the distributor housing, the cable duct or the other sensitive space, ie to places where heat penetrates or is generated. There then takes place by means of the endothermic particles, the chemical reaction. Incoming heat is destroyed or, in other words, the chemical reaction requires such an enormous amount of heat energy that can only be delivered from the outside by means of the source of the fire. In the chemical industry for the production of chemical products such high-energy processes are undesirable because such processes are associated with high energy costs. Here, therefore, an otherwise unwanted process is deliberately brought about. The aforementioned cooling by means of the evaporative cooling is a physical process, the endothermic particles react in a chemical reaction. The chemical reaction is sufficient to destroy the amount of heat occurring in a fire and beyond, an electrical, electronic, opto-electronic, magnetic, magneto-optical and / or information technology system or device in an interior of a distributor housing, a cable duct or in any other sensitive space cool. Thus, the function of this system or these systems is maintained over a longer period.
In vorteilhafter Weise geht das Medium vor der Mischung von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand über. Beim Übergang von dem flüssigen in den gasförmigen Zustand dehnt sich das Medium aus und es entsteht ein Überdruck, der dazu genutzt werden kann, das Medium schnell strömen zu lassen und die endothermen Partikel mitzureißen.Advantageously, before the mixture, the medium changes from a liquid to a gaseous state. In the transition from the liquid to the gaseous state, the medium expands and creates an overpressure, which can be used to flow the medium quickly and entrain the endothermic particles.
In vorteilhafter Weise geht das Medium nach der Mischung von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand über. Dabei kann das flüssige Medium mit flüssigen Partikeln gemischt werden.Advantageously, after the mixture, the medium changes from a liquid to a gaseous state. The liquid medium can be mixed with liquid particles.
In vorteilhafter Weise weist das Medium eine starke Volumenexpansion bei dem Übergang von dem flüssigen zu dem gasförmigen Zustand auf. Das Medium im gasförmigen Zustand wird auch als Löschgas bezeichnet. Das Gas tritt aus dem Behälter aus, verteilt sich in dem Verteilergehäuse und entweicht aus den Ritzen und den Spalten des Gehäuses in die Umgebung. Eine 800-fache Volumenexpansion ist erzielbar. Damit ist sichergestellt, dass mittels des Mediums auch größere Anlagen in größeren Verteilergehäusen kühlbar sind. Das aus den Ritzen der Verteilerkästen in die Umgebung entweichende Gas hält den Brand dem Inneren der Verteilerkästen fern. Damit reichen geringere Mengen des flüssigen Mediums aus, um eine große Wirkung zu erzielen. Verteilergehäuse werden auch als Verteilerkästen oder als Verteilerschränke bezeichnet.Advantageously, the medium has a large volume expansion in the transition from the liquid to the gaseous state. The medium in the gaseous state is also referred to as quenching gas. The gas exits the container, distributes itself in the distributor housing and escapes from the cracks and the gaps of the housing into the environment. An 800-fold volume expansion is achievable. This ensures that By means of the medium also larger systems in larger distributor housings can be cooled. The gas escaping from the cracks of the distribution boxes into the environment keeps the fire away from the inside of the distribution boxes. Thus, lower amounts of the liquid medium are sufficient to achieve a large effect. Distribution boxes are also referred to as distribution boxes or distribution cabinets.
In vorteilhafter weise weist das flüssige Medium einen Siedepunkt zwischen 35°C und 1000C, insbesondere zwischen 4O0C und 70°C, in vorteilhafter Weise bei 47°C auf. Eine Umgebungstemperatur für eine Innenraumauf- stellung von Verteilergehäusen sollte nach der Vorschrift DIN EN 60439-1 , das entspricht der deutschen Vorschrift VDE 0660 Teil 500, nicht höher als +40° C sein und ihr Mittelwert über eine Dauer von 24 Stunden nicht höher als +35° C sein.Advantageously, the liquid medium has a boiling point between 35 ° C and 100 0 C, in particular between 4O 0 C and 70 ° C, to advantageously at 47 ° C. An ambient temperature for an indoor installation of distributor housings should be no higher than + 40 ° C according to the regulation DIN EN 60439-1, which corresponds to the German regulation VDE 0660 part 500 and its mean over a period of 24 hours not higher than + 35 ° C.
In einfacher Weise ist das Medium ein Ce Fluorketon ist. Das Fluorketon ist sowohl im flüssigen als auch im gasförmigen Zustand nicht leitfähig. Es ist gesundheitlich unbedenklich, weist einen geringen Siedepunkt und die erforderliche große Volumenexpansion auf.In a simple way, the medium is a Ce fluoroketone. The fluoroketone is not conductive in both the liquid and the gaseous state. It is harmless to health, has a low boiling point and the required large volume expansion.
Erfindungsgemäß ist der Behälter dadurch gekennzeichnet, dass dem Medium mittels einer Mischdüse endotherme Partikel zusetzbar sind. In einem Brandfall expandiert das flüssige Medium und verdampft. Beim Übergang von dem flüssigen in den gasförmigen Zustand dehnt sich das Medium aus und es entsteht ein Überdruck, der dazu genutzt werden kann, das Medium schnell strömen zu lassen und die endothermen Partikel in der Mischdüse mitzureißen.According to the invention, the container is characterized in that endothermic particles can be added to the medium by means of a mixing nozzle. In case of fire, the liquid medium expands and evaporates. In the transition from the liquid to the gaseous state, the medium expands and creates an overpressure, which can be used to flow the medium quickly and entrain the endothermic particles in the mixing nozzle.
In einfacher Weise sind die endothermen Partikel flüssig. Die Flüssigkeit lässt sich innerhalb der Mischdüse dem Medium beimischen.In a simple way, the endothermic particles are liquid. The liquid can be added to the medium within the mixing nozzle.
In vorteilhafter weise öffnet die Mischdüse druckabhängig. Im Brandfall erhöht sich die Temperatur und das Medium dehnt sich aus. Wird ein Grenzwert überschritten, so öffnet die Mischdüse und das Medium mit den Partikeln verteilt sich innerhalb eines Innenraumes der Verteilergehäuse, Kabelschächte oder sonstigen sensiblen Räume. In vorteilhafter weise ist die Mischdüse von einer Steuerung auslösbar. Die Steuerung überwacht den Innenraum des Verteilergehäuses mittels eines Temperatursensors und löst die Mischdüse nach Überschreiten von kritischen Grenzwerten oder nach Feststellung eines vorgegebenen iviiueiwci icS caua.Advantageously, the mixing nozzle opens depending on the pressure. In case of fire, the temperature increases and the medium expands. If a limit value is exceeded, the mixing nozzle opens and the medium with the particles is distributed within an interior of the distributor housing, cable ducts or other sensitive spaces. Advantageously, the mixing nozzle can be triggered by a controller. The controller monitors the interior of the distributor housing by means of a temperature sensor and triggers the mixing nozzle after exceeding critical limits or after determining a predetermined value.
In vorteilhafter Weise weist die Steuerung einen Massefühler auf. Mittels des Massefühlers wird das Medium überwacht. Hat sich das Medium verflüchtigt, so wird ein Warnhinweis ausgegeben.Advantageously, the controller has a ground sensor. The medium is monitored by means of the mass sensor. If the medium has volatilised, a warning is issued.
Ein Computerprogramm zum Steuern der Steuerung weist Programmteile zur Überwachung von kritischen Grenzwerten, zur Bildung von Mittelwerten, zur Überwachung des Inhaltes der beiden Behälter für das flüssige Medium und die flüssigen endothermen Partikel auf. Ein Programmteil steuert die Mischdüse. Mittels eines oder mehrerer Temperatursensoren innerhalb oder außerhalb des Gehäuses wird die Umgebung des Verteilergehäuses überwacht. Werden kritische Grenzwerte oder ein vorgegebener Mittelwert überschritten, so löst die Steuerung die Mischdüse aus.A computer program for controlling the control comprises program parts for monitoring critical limits, for forming average values, for monitoring the contents of the two containers for the liquid medium and the liquid endothermic particles. A program section controls the mixing nozzle. By means of one or more temperature sensors inside or outside the housing, the environment of the distributor housing is monitored. If critical limits or a predetermined mean value are exceeded, the control triggers the mixing nozzle.
Mit anderen Worten sollen das Verfahren und der Behälter wie folgt an- und verwendet werden: In ein bereits aufgestelltes Verteilergehäuse mit einer elektronischen Anlage wird eine Löscheinheit mit den Behältern eingebaut. In dem einen Behälter, im Folgenden auch Gehäuse genannt, ist ein Gas in flüssiger Form, ohne Druck, enthalten, welches durch einen Auslösemechanismus bei cirka 470C je nach Isolierung des Gehäuses von dem flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht. Durch die Volumenänderungsarbeit wird das eingebaute Gehäuse kalt und bildet eine Fläche zur Kondensation von Feuchtigkeit. Dies verhindert, dass sich Feuchtigkeit auf der Anlage niederschlägt. Der Kühlprozess, durch die Volumenänderungsarbeit, kühlt das Gehäuse minimal ab. Da bei einer Brandbeanspruchung die von außen auf das Gehäuse einwirkende Wärmemenge extrem hoch ist, ist dem Gas eine weitere endotherme Substanz beigemischt, welche im Brandfall eine chemische Reaktion auslöst. Diese Reaktion kühlt das Gehäuse an den Stellen, wo es am heißesten ist, da hier die größte Volumenexpansion stattfindet und damit die endothermen Stoffe eine größere Fläche haben. Gleichzeitig hat das Löschgas, auch als Basisgas bezeichnet, eine Löschwirkung, ohne elektrisch leitend zu sein. Dadurch können Brände der Anlage gelöscht werden und die Anlage im Brandfall funktionsfähig bleiben. Durch den Volumenunterschied von flüssig zu gasförmig, herrscht immer ein kleiner Überdruck im Gehäuse, welcher ein Eindringen von Wärme, Feuer, Rauch und schädlichen Gasen verhindert. Durch die ϊvienge an einzusetzendem Gas kann über dasIn other words, the method and the container should be used and used as follows: In an already installed distributor housing with an electronic system, a quenching unit is installed with the containers. In the one container, hereinafter also called housing, a gas in liquid form, without pressure, containing, which passes through a trigger mechanism at about 47 0 C depending on the isolation of the housing from the liquid to the gaseous state. Due to the volume change work, the built-in housing becomes cold and forms a surface for condensation of moisture. This prevents moisture from precipitating on the system. The cooling process, through the volume change work, cools the housing minimally. Since at a fire stress acting on the outside of the housing heat amount is extremely high, the gas is mixed with another endothermic substance, which triggers a chemical reaction in case of fire. This reaction cools the housing where it is hottest because it has the largest volume expansion, and thus the endothermic materials have a larger area. At the same time, the quenching gas, also referred to as base gas, a extinguishing effect, without electrical to be conductive. As a result, fires of the system can be deleted and the system remain functional in case of fire. Due to the difference in volume from liquid to gas, there is always a slight overpressure in the housing, which prevents the penetration of heat, fire, smoke and harmful gases. Through the ϊvienge of einzusetzendem gas can over the
Volumen ein relativ breites Spektrum von Verteilern abgedeckt werden. Eine Lösch- und Funktionserhaltungseinheit kann kleine elektrische Anlagen genauso wie größere elektrische Anlagen schützen.Volume covered a relatively wide range of distributors. An extinguisher and function maintenance unit can protect small electrical installations as well as larger electrical installations.
Diese Einheit kann einen Fluchtweg, ein Gebäude, dadurch schützen, dass die Anlage im Brandfall selbstständig und partiell gelöscht wird. Einer Brandausbreitung wird entgegengewirkt. Eine Ausbreitung ist nicht möglich, da die nötige Wärme verbraucht wird. Durch die nicht leitenden Eigenschaften des Gases und der Flüssigkeit ist keine Beeinträchtigung der Funktion von Anlagen zu erwarten. Bei Raumtemperatur wird das Gas wieder flüssig. In Fluchtwegen wäre es also nur flüssig vorhanden.This unit can protect an escape route, a building, by automatically and partially extinguishing the system in case of fire. A fire spread is counteracted. Propagation is not possible because the necessary heat is consumed. Due to the non-conductive properties of the gas and the liquid no impairment of the function of plants is to be expected. At room temperature, the gas becomes liquid again. In escape routes, it would therefore only liquid available.
Brennt es in einem Flur und soll die elektrische Anlage weiter funktionieren, so würde in diesem Fall das Gas genauso wie oben beschrieben bei 47°C austreten und die Anlage kühlen. Verlustleistung und Brandenergie werden von dem Gas absorbiert und zwar genau dort, wo die meiste Energie ist. Durch die Volumenänderung tritt an allen Löchern, Spalten und Türen das endotherme Gas aus und verhindert somit ein Eindringen von Feuer, Wärme und Rauch.If it burns in a corridor and the electrical system should continue to function, in this case the gas would escape at 47 ° C as described above and cool the system. Power loss and energy are absorbed by the gas, exactly where most of the energy is. Due to the change in volume, the endothermic gas escapes from all holes, gaps and doors, thus preventing the penetration of fire, heat and smoke.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.For a better understanding of the invention embodiments are explained below with reference to the drawing.
Es zeigenShow it
Fig. 1 einen Behälter mit einer Mischdüse und daran angeschlossen einen zweiten Behälter in teilweise geschnittener Seitenansicht,1 a container with a mixing nozzle and connected thereto a second container in a partially sectioned side view,
Fig. 2 eine Steuerung und den Behälter mit der Mischdüse und daran angeschlossen den zweiten Behälter in teilweise geschnittenerFig. 2 is a control and the container with the mixing nozzle and connected to the second container in partially cut
Seitenansicht, Fig. 3 eine Mischdüse in Schnittdarstellung undSide View, Fig. 3 is a mixing nozzle in sectional view and
Fig. 4 den Behälter eingesetzt in ein Verteilergehäuse in geschnittenerFig. 4, the container inserted into a distributor housing in cut
Seitenansicht.Side view.
In den verschiedenen Figuren sind ähnliche oder dieselben Elemente durch gleiche Be∑ugszeichen bezeichnet.In the various figures, similar or the same elements are designated by the same reference characters.
Figur 1 zeigt einen zylinderförmigen Behälter 1 mit einer Mischdüse 2 und einem flüssigen Medium 3. Ein zweiter zylinderförmiger Behälter 4 ist mittels eines Verbindungsrohres 5 an die Mischdüse 2 angeschlossen. Der zweite Behälter 4 beinhaltet endotherme Partikel 6, die in flüssiger Form vorliegen. Die Mischdüse 2 weist ein Rohr 7 auf, das sich parallel zu einer Längsachse 8 und bis in einen oberen Bereich 9 des Behälters 1 erstreckt. Die Mischdüse 2 weist einen nicht dargestellten Verschlussmechanismus auf, der druckabhängig arbeitet. Der Behälter 1 ist somit als Löschpatrone ausgebildet, die verschlossen transportierbar ist. Für einen betriebsfertigen Zustand wird lediglich ein Deckel entfernt und die Patrone 1 in einen Verteilerschrank gestellt. Wird die Umgebung der Patrone 1 erwärmt, dehnt sich das Medium 3 aus und die Mischdüse 2 öffnet druckabhängig. Das flüssige Medium 3 geht in den gasförmigen Zustand über. Das Medium 3 im gasförmigen Zustand wird auch als Löschgas bezeichnet. Das ausströmende Löschgas 3 reißt innerhalb der Mischdüse 2 die endothermen Partikel 6 mit und verteilt diese in der Umgebung der Löschpatrone 1. An einem Düsenkopf 10 tritt ein endothermes Gaslöschgemisch 11 aus.FIG. 1 shows a cylindrical container 1 with a mixing nozzle 2 and a liquid medium 3. A second cylindrical container 4 is connected to the mixing nozzle 2 by means of a connecting tube 5. The second container 4 contains endothermic particles 6 which are in liquid form. The mixing nozzle 2 has a tube 7 which extends parallel to a longitudinal axis 8 and into an upper region 9 of the container 1. The mixing nozzle 2 has a closure mechanism, not shown, which operates pressure-dependent. The container 1 is thus formed as a canceling cartridge, which is transportable closed. For a ready-to-use state, only a lid is removed and put the cartridge 1 in a distribution cabinet. If the surroundings of the cartridge 1 are heated, the medium 3 expands and the mixing nozzle 2 opens depending on the pressure. The liquid medium 3 goes into the gaseous state. The medium 3 in the gaseous state is also referred to as extinguishing gas. The effluent extinguishing gas 3 ruptures within the mixing nozzle 2 with the endothermic particles 6 and distributed in the vicinity of the extinguishing cartridge 1. At a nozzle head 10 exits an endothermic gas extinguishing mixture 11 from.
Figur 2 zeigt den Behälter 1 mit der Mischdüse 2 und dem zweiten Behälter 4. Die Mischdüse 2 weist das Rohr 7 auf, das sich parallel zu der Längsachse 8 des Behälters 1 und nahezu bis zu einem Boden 12 des Behälters 1 erstreckt. Im Brandfall erwärmt sich das flüssige Medium 3 und dehnt sich aus. Das Löschgas 3 sammelt sich in dem oberen Bereich 9 der Patrone 1 an und drückt das flüssige Medium 3 durch das Rohr 7 in die Mischdüse 2. Innerhalb der Mischdüse 2 werden dem flüssigen Medium 3 die in flüssiger Form vorliegenden Partikel 6 zugesetzt. Bei Austritt aus der Mischdüse 2 geht das flüssige Medium 3 in den gasförmigen Zustand über und verteilt die endothermen Partikel 6. Die Mischdüse 2 weist einen nicht dargestellten elektrisch betätigbaren Verschlussmechanismus auf, der mittels eines elektrisch leitfähigen Kabels 14 mit einer elektronischen Steuerung 15 verbunden und von dieser betätigbar ist. Die elektronische Steuerung 15 weist einen Temperatursensor 16 und einen Massefühler 17 auf. Die Steuerung 15 misst mittels des Temperatursensors 16 die Umgebungstemperatur und öffnet die Düse 2 bei Überschreiten eines kritischen Grenzwertes. Der Massefühler 17 ist am Behälter 1 angeordnet und überprüft mittels eines elektrischen Feldes den Behälter 1 auf Inhalt. Der erste Behälter 1 , der zweite Behälter 4 und die Steuerung 15 sind in einem Gestell 18 gelagert.Figure 2 shows the container 1 with the mixing nozzle 2 and the second container 4. The mixing nozzle 2 has the tube 7, which extends parallel to the longitudinal axis 8 of the container 1 and almost to a bottom 12 of the container 1. In case of fire, the liquid medium 3 heats up and expands. The extinguishing gas 3 accumulates in the upper region 9 of the cartridge 1 and presses the liquid medium 3 through the tube 7 into the mixing nozzle 2. Within the mixing nozzle 2, the particles 6 present in liquid form are added to the liquid medium 3. When exiting the mixing nozzle 2, the liquid medium 3 is in the gaseous state and distributes the endothermic particles 6. The mixing nozzle 2 has an electrically actuated shutter mechanism, not shown, the is connected by means of an electrically conductive cable 14 with an electronic control 15 and actuated by this. The electronic control 15 has a temperature sensor 16 and a mass sensor 17. The controller 15 measures by means of the temperature sensor 16, the ambient temperature and opens the nozzle 2 when a critical limit value is exceeded. The mass sensor 17 is arranged on the container 1 and checked by means of an electric field, the container 1 to content. The first container 1, the second container 4 and the controller 15 are mounted in a frame 18.
Figur 3 zeigt die Mischdüse 2 mit Rohrabschnitten 19 und 20 der Rohre 5 und 7. Der Rohrabschnitt 19 ragt in das Rohr 7. Diese Art der Anordnung wird auch als Pitot Rohr bezeichnet. Durch die Strömung des flüssigen oder gasförmigen Mediums 3 in Richtung 21 werden die endothermen Partikel 6 mitgerissen. Das flüssige oder gasförmige Medium 3 und die endothermen Partikel 6 werden gemischt. Die endothermen Partikel 6 werden in der Umgebung verteilt.FIG. 3 shows the mixing nozzle 2 with tube sections 19 and 20 of the tubes 5 and 7. The tube section 19 protrudes into the tube 7. This type of arrangement is also referred to as a pitot tube. Due to the flow of the liquid or gaseous medium 3 in the direction 21, the endothermic particles 6 are entrained. The liquid or gaseous medium 3 and the endothermic particles 6 are mixed. The endothermic particles 6 are distributed in the environment.
Figur 4 zeigt das Gestell 18 mit dem zylinderförmigen Behälter 1 , eingesetzt in ein Verteilergehäuse 22. Auf eine Trägerplatte 23 ist eine elektrische Anlage montierbar. Das Gestell 18 mit den Behältern 1 und 4 bildet eine Löscheinheit, auch als Funktionseinheit bezeichnet. Figure 4 shows the frame 18 with the cylindrical container 1, inserted into a distributor housing 22. On a support plate 23, an electrical system can be mounted. The frame 18 with the containers 1 and 4 forms a deleting unit, also referred to as a functional unit.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zur Kühlung einer elektrischen Anlage oder Einrichtung innerhalb eines Verteilergehäuses (22), eines Kabelschachtes oder eines sonstigen sensiblen Raumes, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:1. A method for cooling an electrical system or device within a distributor housing (22), a cable duct or other sensitive space, characterized by the following method steps:
ein Medium (3) wird mit endothermen Partikeln (6) gemischt,a medium (3) is mixed with endothermic particles (6),
dann verteilen sich das Medium (3) und die endothermen Partikel (6) innerhalb des Verteilergehäuses (22), des Kabelschachtes oder des sonstigen sensiblen Raumes undthen distribute the medium (3) and the endothermic particles (6) within the distributor housing (22), the cable duct or the other sensitive space and
danach reagieren die endothermen Partikel (6) in einer chemischen Reaktion.Thereafter, the endothermic particles (6) react in a chemical reaction.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (3) vor der Mischung von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand übergeht.2. The method according to claim 1, characterized in that the medium (3) passes before the mixture of a liquid into a gaseous state.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (3) nach der Mischung von einem flüssigen in einen gasförmigen3. The method according to claim 1, characterized in that the medium (3) after the mixture of a liquid in a gaseous
Zustand übergeht.State passes.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (3) eine starke Volumenexpansion bei dem Übergang von dem flüssigen zu dem gasförmigen Zustand aufweist.4. The method according to claim 1, 2 and / or 3, characterized in that the medium (3) has a strong volume expansion in the transition from the liquid to the gaseous state.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1- 5, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium (3) einen Siedepunkt zwischen 350C und 10O0C, insbesondere zwischen 400C und 700C, in vorteilhafter Weise bei 47°C aufweist.5. The method according to one or more of the preceding claims 1- 5, characterized in that the liquid medium (3) a Boiling point between 35 0 C and 10O 0 C, in particular between 40 0 C and 70 0 C, advantageously at 47 ° C.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1- 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (3) ein C6 Fluorketon ist.6. The method according to one or more of the preceding claims 1- 4, characterized in that the medium (3) is a C 6 fluoroketone.
7. Behälter (1) mit einem flüssigen Medium (3) zur Kühlung einer elektrischen Anlage oder Einrichtung innerhalb eines Verteilergehäuses (22), eines Kabelschachtes oder eines sonstigen sensiblen Raumes, dadurch gekennzeichnet, dass dem Medium (3) mittels einer Mischdüse7. container (1) with a liquid medium (3) for cooling an electrical system or device within a distributor housing (22), a cable duct or other sensitive space, characterized in that the medium (3) by means of a mixing nozzle
(2) endotherme Partikel (6) zusetzbar sind.(2) endothermic particles (6) can be added.
8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die endothermen Partikel (6) flüssig sind.8. A container according to claim 7, characterized in that the endothermic particles (6) are liquid.
9. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischdüse (2) druckabhängig öffnet.9. A container according to claim 7, characterized in that the mixing nozzle (2) opens pressure-dependent.
10. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischdüse (2) von einer Steuerung (15) auslösbar ist.10. A container according to claim 7, characterized in that the mixing nozzle (2) by a controller (15) can be triggered.
11. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (15) einen Massefühler (17) aufweist.11. A container according to claim 10, characterized in that the controller (15) has a mass sensor (17).
12. Computerprogramm zum Steuern der Steuerung (15). 12. Computer program for controlling the controller (15).
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