Löschfluidbehältnis mit automatischer Entleerung

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Löschfluidbehältnis sowie ein Verfahren zum Entleeren eines Löschfluidbehältnisses

Heutzutage ist es bekannt, bei stationären Löschsystemen ein Löschfluid in einem Löschfluidbehältnis vorzuhalten. Im Brandfall wird das Löschfluid aus dem

Löschfluidbehältnis in eine Rohrleitung und in sich darin anschließende Löschnebeldüsen ausgetrieben. Bevorzugt werden bei solchen Löschsystemen Löschnebeldüsen eingesetzt, die einen fein verteilten Löschnebel ausbringen. Dies ist jedoch nur dann möglich, wenn der Druck in den Löschfluidbehältnissen groß ist, d. h., wenn das Löschfluid mit einem entsprechend großen Druck aus den Löschnebeldüsen ausgetrieben wird. Nur dann wird ein feiner Löschnebel erzeugt, der zuverlässig den Brand löschen und das den Brand umgebende Raumvolumen abkühlen kann .

Es ist bekannt, Löschfluidbehältnisse mit einer Löschfluidkammer und einer Druckkammer auszustatten. Zwischen der Druckkammer und der Löschfluidkammer wird ein Kolben angeordnet. Durch Erhöhen des Drucks in der Druckkammer wird der Kolben in Richtung der Löschfluidkammer verschoben. Dadurch wird das in der Löschfluidkammer gelagerte Löschfluid in ein Rohrsystem ausgetrieben und anschließend die Löschnebeldüsen mit Löschfluid beaufschlagt.

Bei den bekannten Loschfluidbehaltnissen werden die Loschnebeldusen solange mit Loschfluid beaufschlagt, bis die Loschfluidkammer ganz entleert ist. Dann liegt der Kolben an dem Boden der Loschfluidkammer an. In der Rohrleitung verbliebenes Loschfluid kann nicht mehr ausgetrieben werden.

Nachteilig hierbei ist jedoch, dass sich bei weit verzweigten Systemen, beispielsweise in Gebäuden und Tunneln, ein großer Anteil des Loschfluids in den Rohrleitungen befindet. Dieses Loschfluid kann nach dem Entleeren der Loschfluidkammer nicht weiter ausgebracht werden, da kein ausreichend hoher Druck in dem Rohrleitungssystem anliegt. Das bedeutet aber, dass nicht das gesamte verfugbare Loschfluid zum Loschen eines Brandes verwendet werden kann, sondern ein Teil des Loschfluids in den Rohrleitungen verbleibt.

Zusatzlich ist von Nachteil, dass herkömmliche Loschfluidbehaltnisse permanent mit Druck beaufschlagt sind. D. h., dass in der Druckkammer stets ein überdruck herrscht, so dass das Loschfluidbehaltnis entsprechend dickwandig ausgeführt sein muss, um diesen Druck über eine lange Zeit halten zu können. Dies fuhrt zu einer aufwandigen Konstruktion des Loschfluidbehaltnisses .

Ausgehend von den zuvor aufgezeigten Nachteilen lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Loschfluidbehaltnis und ein Verfahren zum Betreiben eines

Loschfluidbehaltnisses zur Verfugung zu stellen, welches eine gute Ausbeute des zur Verfugung stehenden Loschfluids zum Loschen eines Brandes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß eines Gegenstands der Anmeldung gelost durch ein Loschfluidbehaltnis mit einer Loschfluid speichernden Loschfluidkammer, und mit einer durch eine verschiebbare Trennwand von der Loschfluidkammer getrennte, mit Druckmittel beaufschlagte Druckkammer, wobei zum Austreiben des Loschmittels aus der Loschfluidkammer in eine Rohrleitung die Trennwand durch das Druckmittel in Richtung der Loschfluidkammer verschiebbar ist, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Trennwand ein sich bei im Wesentlichen entleerter Loschfluidkammer öffnendes Offnungsmittel aufweist, derart, dass durch das geöffnete Offnungsmittel das Druckmittel in die Rohrleitung entweicht.

Es ist erkannt worden, dass das in den Rohrleitungen verbleibende Loschfluid zur Bekämpfung eines Brandes genutzt werden kann, wenn, nachdem die Loschfluidkammer entleert worden ist, die Rohrleitung mit dem Druckmittel beaufschlagt wird. Hierzu wird vorgeschlagen, dass sich ein Offnungsmittel bei entleerter Loschfluidkammer öffnet und das Druckmittel durch die Trennwand hindurch in die Loschfluidkammer und in die Rohrleitung eintreten kann. Dadurch wird die Rohrleitung weiterhin mit Druck beaufschlagt, so dass das in der Rohrleitung verbleibende Loschfluid aus den Loschnebeldusen ausgetrieben wird.

Die Offnungsmittel können beispielsweise als ein sich öffnendes Ventil gebildet sein. Das Ventil kann in der Trennwand angeordnet sein. Dieses sich öffnende Ventil kann sich, wenn die Trennwand das Ende des Loschfluidkammer erreicht, selbsttätig offnen. Es ist auch möglich, dass die Offnungsmittel durch zumindest eine, an dem Innendurchmesser der Loschfluidkammer angeordnete Nut gebildet ist. Diese Nut kann beispielsweise am Ende des Loschfluidkammer gebildet

sein. Bewegt sich die Trennwand über die Nut, schließt diese die Druckkammer nicht mehr von der Loschfluidkammer ab, und Druckmittel kann über die Nut in die Loschfluidkammer eindringen.

Es wird erreicht, dass das Loschfluid aus der Rohrleitung entweichen kann. Danach tritt Druckmittel aus den Loschnebeldusen aus. Bei Verwendung von Loschgasen als Druckmittel, beispielsweise CO ₂ , Inertgasen (Argon, Stickstoff) , Gemische davon, Halon, sowie anderer Loschgase, konnte ein eventuell noch verbleibender Restbrand geloscht werden.

Besonders einfach lasst sich die Trennwand innerhalb des Loschfluidbehaltnisses verschieben, wenn die Loschfluidkammer und die Druckkammer zylindrisch sind. Die Trennwand ist bevorzugt ein Kolben. Die Trennwand muss gewahrleisten, dass keine Fluidkommunikation zwischen Druckkammer und Loschfluidkammer stattfindet. Ein Kolben eignet sich hierzu besonders, da dieser eine gute Abdichtung zwischen Loschfluidkammer und Druckkammer ermöglicht .

Sobald die Trennwand in der Nahe oder unmittelbar an dem Boden der Loschfluidkammer angelangt ist, öffnet sich das Ventil, so dass Druckmittel aus der Druckkammer in die Loschfluidkammer und dann in die Rohrleitung entweichen kann. Sind die Offnungsmittel aus zumindest einer Nut gebildet, kann Druckmittel, sobald sich die Trennwand auf der Hohe der Nut befindet, aus der Druckkammer in die Loschfluidkammer eindringen.

Es ist bevorzugt, dass die Loschfluidkammer einen das Ventil öffnenden Anschlag aufweist. Der Anschlag ist bevorzugt in oder an dem Boden der Loschfluidkammer

angeordnet und so gestaltet, dass dieser das Ventil öffnet, wenn die Trennwand an dem Boden der Loschfluidkammer angelangt ist.

Gemäß eines vorteilhaften Ausfuhrungsbeispiels wird vorgeschlagen, dass das Ventil eine Trennscheibe ist. Diese Trennscheibe wird gemäß eines vorteilhaften Ausfuhrungsbeispiels durch einen Dorn zerstört. Dabei wird die Trennwand durch das Druckmittel gegen den Boden der Loschfluidkammer gedruckt und der Dorn dringt in die Trennscheibe ein, so dass diese zerstört wird. Nachdem die Trennscheibe zerstört ist, entweicht Druckmittel in die Rohrleitung.

Gemäß eines vorteilhaften Ausfuhrungsbeispiels wird vorgeschlagen, dass das Ventil durch eine Ventilfeder in einer geschlossenen Position gehalten wird. Hierbei ist bevorzugt, wenn die Ventilfeder die Trennscheibe des Ventils gegen die der Druckkammer zugewandte Seite der Trennwand druckt. Beispielsweise kann die Trennscheibe mit einem Schaft versehen sein, der durch eine öffnung in der Trennwand in die Loschfluidkammer hineinragt. Auf der Seite der Loschfluidkammer kann die Ventilfeder an dem Schaft und der Trennwand gelagert sein. Ist die Ventilfeder vorgespannt, so zieht diese den Schaft und die Trennscheibe in Richtung der Loschfluidkammer, so dass die Trennscheibe mit der Federkraft gegen die der Druckkammer zugewandte Seite der Trennwand gedruckt wird. Eine weitere Abdichtung kann durch einen O-Ring entlang des Umfangs der Trennscheibe gewahrleistet werden. Wird dann die Trennwand durch das Druckmittel gegen den Boden der Loschfluidkammer gedruckt, so wird zunächst der Schaft gegen den Boden der Loschfluidkammer gedruckt. Hierdurch kann eine Gegenkraft auf die Ventilfeder ausgeübt werden, so dass sich die Trennscheibe von der

Trennwand abhebt und eine öffnung zwischen Druckmittelkammer und Loschfluidkammer freigibt. Das Druckmittel kann dann durch diese öffnung entweichen. Die Federkraft muss so eingestellt sein, dass diese geringer ist, als die durch das Druckmittel auf die Trennwand ausgeübte Kraft.

Um zu gewahrleisten, dass das Loschfluidbehaltnis nur geringe konstruktive Anforderungen an seine Druckfestigkeit haben muss, wird vorgeschlagen, dass das Druckmittel in einem mit der Druckkammer verbundenem Druckmittelspeicher gespeichert ist. Dann ist das Druckmittel in einem getrennten Behältnis gespeichert und das Loschfluidbehaltnis ist nicht standig mit Betriebsdruck beaufschlagt. Es ist auch bevorzugt, dass das Druckmittel aus einer Druckluftanlage bezogen wird. Ist die Anordnung beispielsweise in einem Fahrzeug angeordnet, beispielweise einem Schienenfahrzeug, kann die Druckluft aus der Druckluftanlage des Fahrzeugs bezogen werden. In den meisten Fahrzeugen sind Druckluftanlagen für Bremskraftverstarkung und Kupplung angeordnet, deren Druckluft auch für die erfindungsgemaße Einrichtung verwendet werden kann.

Bevorzugt dabei ist auch, dass ein Druckventil zwischen dem Druckmittelspeicher und der Druckkammer vorgesehen ist. Das Druckventil öffnet im Brandfall, so dass Druckmittel in die Druckkammer einströmt. Das Druckventil kann ein von außen angesteuertes Ventil sein, welches im Brandfall öffnet.

Um das Loschfluid mit einem ausreichenden Druck an die Loschnebeldusen anzulegen, wird vorgeschlagen, dass das Druckmittel bei einem Druck von zumindest lOObar in dem Druckmittelspeicher gespeichert ist.

Gut geeignet für die Beaufschlagung der Druckkammer mit Druckmittel sind Stickstoff, Kohlendioxid, Argon, Halon, und andere Loschgase.

Um zu verhindern, dass bei Ruhedruck Loschfluid in die Rohrleitung eintritt, wird vorgeschlagen, dass zwischen Loschfluidkammer und Rohrleitung ein Loschfluidventil angeordnet ist. Dieses Loschfluidventil kann bevorzugt eine Berstscheibe sein. Im Brandfall wird durch das Druckmittel das Loschfluid mit einem Druck beaufschlagt, der bevorzugt hoher ist, als der Berstdruck der Berstscheibe. Das bedeutet, dass im Brandfall die Berstscheibe birst und das Loschfluid in die Rohrleitung und in die nachgeordneten Loschnebeldusen eintreten kann.

Ein weiterer Gegenstand der Anmeldung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Loschfluidbehaltnisses bei dem Loschfluid in einer Loschfluidkammer gespeichert wird, und beiden eine durch eine verschiebbare Trennwand von der Loschfluidkammer getrennte Druckkammer mit Druckmittel beaufschlagt wird, derart, dass die Trennwand durch das Druckmittel in Richtung der Loschfluidkammer verschoben wird und somit das Loschmittel aus der Loschfluidkammer in eine Rohrleitung ausgetrieben wird, das dadurch gekennzeichnet ist, dass sich ein in der Trennwand angeordnetes Offnungsmittel bei im Wesentlichen entleerter Loschfluidkammer öffnet, so dass durch das geöffnete Offnungsmittel das Druckmittel in die Rohrleitung entweicht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausfuhrungsbeispiele zeigenden Zeichnung naher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. Ia eine erste Anordnung gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ;

Fig. Ib eine Detailansicht gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels gemäß Fig. Ia;

Fig. 2a eine zweite Anordnung gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ;

Fig. 2b eine Detailansicht gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2a;

Fig. 3 eine zweiten Anordnung gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels .

Fig. 4 eine weitere Anordnung gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels .

Fig. Ia zeigt ein Brandbekämpfungssystem 2 mit einer Vielzahl von Löschnebeldüsen 4, die über eine Rohrleitung 6 mit Löschfluid beaufschlagt werden. Die Rohrleitung 6 ist über ein Löschfluidventil 8 mit einem

Löschfluidbehältnis 10 verbunden. Das Löschfluidbehältnis 10 ist unterteilt in eine Löschfluidkammer 12 und eine Druckkammer 14. In der Löschfluidkammer 12 ist Löschfluid gelagert. Zwischen der Löschfluidkammer 12 und der Druckkammer 14 ist ein Kolben 18 als Trennwand angeordnet. Der Kolben 18 dichtet die Druckkammer 14 gegenüber der Löschfluidkammer 12 ab, derart, dass Fluidkommunikation zwischen Druckkammer 14 und Löschfluidkammer 12 verhindert ist.

Das Loschfluidbehaltnis 10 ist über eine weitere Rohrleitung 16 und ein Druckventil 17 mit einem Druckmittelspeicher 19 verbunden.

Fig. Ib zeigt eine Detailansicht eines Kolbens 18 mit Trennscheibe 22. In dem Kolben 18 ist eine öffnung 20 vorgesehen. Die öffnung 20 ist durch die Trennscheibe 22 und eine Ventilfeder 24 verschlossen. Die Federkraft F der Ventilfeder 24 wirkt auf den Schaft 26, zieht die Trennscheibe 22 in Richtung der Loschfluidkammer 12 und verschließt somit die öffnung 20. Eine Fluidkommunikation zwischen Druckkammer 14 und Loschfluidkammer 12 über die öffnung 20 ist somit unterbunden. Eine weitere Abdichtung kann dadurch erfolgen, dass entlang des Umfangs der Trennscheibe 22 ein O-Ring angeordnet ist. Die in Fig. Ib dargestellte Position des Kolbens 18 entspricht der Ruhestellung.

Fig. 2a zeigt das Loschfluidbehaltnis 10 nach einer Entleerung. Im Brandfall wird ein Brandsignal erzeugt, und das Druckventil 17 wird geöffnet. Druckmittel kann aus dem Druckmittelspeicher 19 über die Rohrleitung 16 in die Druckkammer 14 eindringen. Der erhöhte Druck in der Druckkammer 14 bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 18 in Richtung der Loschfluidkammer 12. Diese Verschiebung des Kolbens 18 bewirkt eine Erhöhung des Drucks des Loschfluids in der Loschfluidkammer 12, so dass die Berstscheibe im Loschfluidventil 8 birst. Das Loschfluid wird aus der Loschfluidkammer 12 ausgetrieben und gelangt über die Rohrleitung 6 an die Loschnebeldusen 4.

Durch das Druckmittel wird der Kolben 18 nach und nach in Richtung des Bodens der Loschfluidkammer 12 bewegt. Gegen Ende der Bewegung des Kolbens 18 stoßt der Schaft 26 gegen den Boden der Loschfluidkammer 12 wie in Fig. 2b

gezeigt. Der von dem Druckmittel auf den Kolben 18 ausgeübte Druck erzeugt eine Kraft, die großer ist als die Kraft F der Ventilfeder 24. Dadurch wird die Ventilfeder 24 weiter gespannt und die öffnung 20 wird freigegeben. Durch die öffnung 20 kann dann das Druckmittel unmittelbar aus dem Druckbehalter 19 in die Rohrleitung 6 eindringen. Das Druckmittel durchströmt die Rohrleitung 6 und treibt das in der Rohrleitung 6 verbliebene Loschfluid in Richtung der Loschnebeldusen 4 solange, bis die Rohrleitung 6 im Wesentlichen entleert ist. Danach tritt das Druckmittel unmittelbar aus den Loschnebeldusen 4 aus.

Ein an dem Kolben 18 oder der Wand des Loschfluidbehaltnis 10 angeordneter Abstandhalter 15 verhindert, dass die Ventilfeder 24 vollständig gespannt wird und somit ein entweichen von Druckmittel in die Loschfluidkammer 12 und die Rohrleitung 6 verhindern kann .

Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung, bei dem die Trennscheibe 22' in der öffnung 20 angeordnet ist. Die in Figur 3 gezeigte Trennscheibe 22' ist, anders als in den Figuren 1 und 2, eine Berstscheibe, deren Berstdruck hoher ist, als der Druck des Druckmittels, die jedoch durch einen Dorn 28 zerstört werden kann. Wird der Kolben 18 durch das Druckmittel gegen den Boden der Loschfluidkammer 12 gedruckt, so durchstoßt ein an dem Boden der Loschfluidkammer 12 angeordneter Dorn 28 die Trennscheibe 22'. Durch die zerstörte Trennscheibe 22' wird die öffnung 20 freigegeben und Druckmittel kann in die Rohrleitung 6 einströmen. Der Abstandhalter 15 verhindert, dass der Dorn 28 vollständig in die öffnung 20 eindringt, oder der Kolben 18 direkt am Boden der

Löschfluidkammer anliegt, was das Entweichen des Druckmittels in die Rohrleitung stören könnte.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung, bei dem am Innendurchmesser der Löschfluidkammer 12 zumindest eine Nut 30 angeordnet ist. Die Nut kann sich in Längsrichtung der Löschfluidkammer 12 erstrecken. Die Nut ist bevorzugt nur auf einen kleinen Radialabschnitt der

Löschfluidkammer 12 angeordnet. Die Nut 30 ist im Bereich des Bodens der Löschfluidkammer 12 angeordnet. Die Nut 30 kann minimal länger sein, als die Stärke der Trennwand 18. Die Nut 30 kann sich weiterhin in den Boden der Löschfluidkammer 12 ausdehnen. Wird die Trennwand 18 durch das Druckmittel in Richtung der Löschfluidkammer 12 gedrückt, so erreicht sie am Ende den Bereich der Löschfluidkammer 12, in dem die Nut 30 angeordnet ist. Das Druckmittel kann durch die Nut 30 unmittelbar in die Löschfluidkammer 12 eindringen und das Löschfluid aus der Rohrleitung 6 austreiben. Ist die Nut 30 so gebildet, dass sie minimal größer ist, als die Stärke der Trennwand 18, so kann durch eine Verlängerung der Nut 30 in den Boden der Löschfluidkammer 12 erreicht werden, dass alles Löschfluid aus der Löschfluidkammer 12 ausgetrieben wird.

Das Löschfluidventil 8 kann auch als herkömmliches Ventil gestaltet sein, welches durch eine Stelleinrichtung im Brandfall geöffnet wird. Als Löschfluid kann Wasser oder mit Löschadditiven versetztes Wasser verwendet werden. Das Löschfluidbehältnis 10 ist vorzugsweise zentral in einem Rohrleitungssystem 6 angeordnet, so dass die freie Wegstrecke zwischen dem Löschfluidbehältnis 10 und den einzelnen Löschnebeldüsen 4 im Mittel minimal ist. Dadurch kann Löschfluid im Brandfall an allen Löschnebeldüsen 4 in einer möglichst kurzen Zeit anliegen .

Das erfindungsgemäße Löschfluidbehältnis ermöglicht es, Druckmittel in einem separaten Druckmittelbehältnis oder Druckmittelversorgung aufzubewahren und im Brandfall Löschfluid auch aus der Rohrleitung auszutreiben, so dass alles zur Verfügung stehende Löschfluid zum Löschen eines Brandes genutzt werden kann.