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Title:
FIRE PROTECTION AND FIRE EXTINGUISHING DEVICE FOR WATER -CONDUCTING DOMESTIC APPLIANCES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/002207
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fire protection and fire extinguishing device for a water-conducting domestic appliance. At the outset of a malfunction which could potentially result in the domestic appliance catching fire, said device carries out measures which can protect the domestic appliance from further damage, prevent the danger of fire and which can extinguish a fire which has already broken out. According to the invention, the fire protection and fire extinguishing device for water-conducting devices (2) comprises at least one fault current circuit breaker, at least one gas sensor (5) with a gas sensor circuit and at least one water sprinkler system. The at least one fault current circuit breaker is embodied in such a way and arranged in the domestic appliance (2) in such a way that a fault current in one of the electric conductors of the domestic appliance (2) results in disconnection of the electricity supply of the domestic appliance (2) and the at least one gas sensor (5) produces a signal after a specific amount of control gas is present inside the domestic appliance (2), said signal resulting in disconnection of the electricity supply of the domestic appliance (2) and activating the at least one sprinkler system to extinguish the fire.

Inventors:
JERG HELMUT (DE)
STAEDEL STEFAN A (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/006517
Publication Date:
January 09, 2003
Filing Date:
June 13, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BSH BOSCH SIEMENS HAUSGERAETE (DE)
JERG HELMUT (DE)
STAEDEL STEFAN A (DE)
International Classes:
A62C3/16; (IPC1-7): A62C3/16
Foreign References:
DE29901776U11999-04-15
DE3809754A11988-11-10
DE3809754A11988-11-10
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 13 30 November 1999 (1999-11-30)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 03 31 March 1999 (1999-03-31)
Attorney, Agent or Firm:
BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERÄTE GMBH (Hochstr. 17 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung für wasserführende Haushaltgeräte (2) bestehend aus wenigstens einem Fehlerstromschutzschalter, wenigstens einem Gassensor (5) mit Gassensorschaltung und wenigstens einer Wassersprühanla ge, wobei der wenigstens eine Fehlerstromschutzschalter so ausgebildet und im Haushaltgerät (2) angeordnet ist, dass ein Fehlerstrom in einem der elektrischen Leiter des Haushaltgeräts (2) zu einem Abschalten der elektrischen Versorgung des Haushaltgeräts (2) führt und der wenigstens eine Gassensor (5) ab einer gewissen Menge eines Leitgases innerhalb des Haushaltgeräts (2) ein Signal er zeugt, welches ebenfalls zu einem Abschalten der elektrischen Versorgung des Haushaltgeräts (2) führt und die wenigstens eine Wassersprühanlage zum Lö schen eines Brandes aktiviert.
2. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Fehlerstrom in einem der elektrischen Leiter des Haushaltge räts (2) zu einem allpoligen Abschalten der elektrischen Versorgung des Haus haltgeräts (2) führt und der wenigstens eine Gassensor (5) ab einer gewissen Menge eines Leitgases innerhalb des Haushaltgeräts (2) ein Signal erzeugt, wel ches ebenfalls zu einem allpoligen Abschalten der elektrischen Versorgung des Haushaltgeräts (2) führt.
3. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass der Fehlerstromschutzschalter im Netzstecker (1) des Haus haltgeräts (2) integriert ist.
4. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass mit dem Netzstecker (1) ein Hauptschalter (6) zur Versorgung der einzelnen Baugruppen des Haushaltgeräts (2) verbunden ist, und dieser Haupt schalter (6) lediglich mit Niederspannung gespeist wird.
5. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gassensorschaltung mit Gassensor (5) mit dem Fehlerstrom schutzschalter verbunden ist.
6. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gassensorschaltung mit Gassensor (5) direkt mit dem Schutz leiter (PE) verbunden ist und bei einer gewissen Konzentration des Leitgases der Fehlerstromschutzschalter ausgelöst wird.
7. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Hauptschalter (6) direkt mit dem Schutzleiter (PE) verbunden ist.
8. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehlerstromschutzschalter als Hauptschalter für das Haushaltgerät (2) wirkt.
9. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (5) in einer Tür des Haushaltge räts (2) angeordnet ist.
10. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (5) im Bodenbereich des Haus haltgeräts (2) angeordnet ist.
11. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die wenigstens eine Wassersprühanlage mit einer Ringleitung (13) versehen ist.
12. Brandschutzund Brandlöscheinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass in einer Bodenwanne (14) ein Schimmerelement (15) vorgesehen ist, das bei einem vorbestimmten Schaltniveau in der Bodenwanne (14) ein Ab sperrventil (12) sperrt.
Description:
Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung für wasserführende Haushaltgeräte Die Erfindung betrifft eine Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung für wasserführende Haushaltgeräte.

Haushaltgeräte, die mehrere Stromverbraucher, wie beispielsweise Motoren, Heizungen etc. aufweisen unterliegen üblicherweise keiner individuellen Überprüfung ihrer elektri- schen Sicherheit. Zur Vermeidung von Beschädigungen des Haushaltgerätes in Folge von Überspannung weisen Haushaltgeräte regelmäßig Sicherungseinrichtungen auf, die bei- spielsweise einen in Porzellan oder Keramik eingebrachten Sicherungsstift aufweisen, der bei Erreichen einer bestimmten Stromstärke durchglüht und so das Haushaltgerät vor weiterem Schaden bewahrt, insbesondere Schwelbrände oder dergleichen.

Da bei der Herstellung von elektrischen Geräten für den Haushalt auch entzündbare und entflammbare Werkstoffe verwendet werden, kann ein erhöhtes Risiko bestehen, dass diese Werkstoffe bei einem Kurzschluß oder einem Verschleiß von elektrischen Leitern in Brand geraten. Zum Löschen dieser so entstandener Brände ist aus der DE 38 09 754 A1 eine Vorrichtung mit einem Behälter für einen Feuerlöschstoff bekannt, der sich in Anwe- senheit einer Flamme oder beim Ansteigen der Umgebungstemperatur bis über einen Grenzwert hinaus selbsttätig öffnet, um den Feuerlöschstoff mittelbar oder unmittelbar auf die feuergefährdeten bzw. zu schützenden Partien des Gerätes auszugießen. Hierbei kann z. B. die Anordnung so getroffen sein, dass die Behälter, vorzugsweise mehrere, jeweils Feuerlöschstoff enthaltende Zellen besitzen, die zweckmäßigerweise im Bodenbe- reich Bohrungen besitzen, die von einer Schutzhülle oder einem z. B. membranartigen Häutchen abgeschlossen sind, die bzw. das bei einer vorbestimmten Temperatur zum Öffnen der Bohrungen zerstört wird und hierbei den Feuerlöschstoff austreten lässt.

Als nachteilig hat sich bei dieser Vorrichtung erwiesen, dass sich die Bohrungen erst ab einer bestimmten Temperatur öffnen, d. h. erst ab Temperaturen, die die abschließende Membran der Bohrungen schmilzt. Für diesen Schmeizvorgang ist es jedoch notwendig, dass über die Luft eine ausreichend hohe Temperatur übertragen werden muß, so dass am Brandherd bereits eine sehr viel höhere Temperatur vorherrschen muß und folglich

erst dann mit dem Löschen begonnen wird, wenn bereits ein gewisser Zerstörungsgrad erreicht ist.

Auch wenn sich im Verhältnis zu einer Zerstörung mehrerer Haushaltgeräte, beispielswei- se in der Küche, der Verlust eines einzelnen Haushaltgerätes als verhältnismäßig gering erweist, so ist es dennoch wünschenswert auch dieses Haushaltgerät, sofern möglich, vor einer Totalzerstörung zu bewahren. Da die Vorrichtung gemäß DE 38 09 754 A1 jedoch erst bei einer bereits stattgefundenen Teilzerstörung der Elektrik Einsatz findet, ist bereits ein wesentlicher Schaden bei diesem elektrischen Haushaltgerät entstanden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Brandschutz-und Brandlöschein- richtung für ein wasserführendes Haushaltgerät bereitzustellen, welche bereits zu Beginn einer Fehifunktion mit potentieller Brandfolge für das Haushaltgerät Maßnahmen ergreift, um sowohl das Haushaltgerät vor weiterem Schaden zu schützen, als auch einer Brand- gefahr vorzubeugen und einen entstandenen Brand zu löschen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorlie- genden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit der erfindungsgemäßen Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung für wasserführende Haushaltgeräte wird ein Ausbreiten von Schwelbränden, die von elektrischen Fehlern ausgehen, vermieden, da die bei einem Schwelbrand entstehenden Gase durch den Gas- sensor detektiert werden und ab einer gewissen Menge eines Leitgases, beispielsweise Kohlenmonoxyd (CO) und/oder Chlor (Cl) innerhalb des Haushaltgerätes ein Signal er- zeugt wird, welches zu einem Abschalten der elektrischen Versorgung innerhalb des Haushaltgerätes, sowie zu einer Aktivierung einer Wassersprühanlage zum Löschen im Inneren des Haushaltgeräts führt.

Neben dem Gassensor ist ferner wenigstens ein Fehferstromschutzschalter angeordnet, der bereits bei einem Fehlerstrom bei einem der elektrischen Leiter des Haushaltgeräts ein, vorzugsweise allpoliges, Abschalten der elektrischen Versorgung des Haushaltgeräts einleitet und so beispielsweise ein Aufheizen und Entzünden von Kunststoffen verhindert.

Vorteilhafterweise ist der Fehlerstromschutzschalter im Netzstecker des wasserführenden

Haushaltgerätes integriert, so dass der Netzstecker lediglich eine etwas größere Abmes- sung als übliche Netzstecker aufweist. Es kann aber auch zweckmäßig sein, den Fehler- stromschutzschalter so im Haushaltgerät anzuordnen, dass er eine Funktion als Haupt- schalter ausfüllt, d. h. das Haushaltgerät über den Fehlerstromschutzschalter an-und aus- geschaltet werden kann. Durch diese kompakte Bauweise ist es möglich, die erfindungs- gemäße Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung in vier Hauptkomponenten aufzuteilen, bestehend aus einer speziellen Gassensortechnik im Haushaltgerätinnenraum, einem besonderen Netzstecker, bzw. Hauptschalter, elektrischen Leitern, die die zusätzliche Funktion der, vorzugsweise allpoligen, Abschaltung des Haushaltgeräts vornehmen sowie einer Wassersprühanlage zum Löschen entstandener Brände im Haushaltgerät.

Mit der erfindungsgemäßen Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung für wasserführende Haushaltgeräte wird erreicht, dass ein Fehlerstrom, ein Schwelbrand, ein offener Brand oder Rauch erkannt wird und das wasserführende Haushaltgerät unverzüglich vom elekt- rischen Netz getrennt wird und somit einerseits ein Ausbreiten der Fehlfunktionen unter- bunden bzw. ein Entstehen der Fehlfunktionen verhindert und andererseits die elektrische Zündenergie für den Brand oder Schwelbrand genommen wird. Bei Ausbruch eines Bran- des wird ferner die Wassersprühanlage aktiviert, um beispielsweise durch einen Sprühne- bei Brände zu löschen.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung für wasserführende Haushaltgeräte werden als erste Sicherheitsstufe Fehlerströme oder Kurzschlüsse im Gerät bereits erkannt, bevor es zum Ausbruch eines dadurch verursach- ten Schwelbrandes oder offenen Brandes kommen kann. In einer zweiten Stufen werden ferner durch den Gassensor Rauchentwicklungen, die im wesentlichen auf Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polyvinylchlorid (PVC) oder Polystyrol (PS) zu- rückzuführen sind, frühzeitig erkannt, da beim Verbrennen dieser Kunststoffe Kohlenmo- noxyd (CO) und/oder Chlor (CI) freigesetzt wird. Durch die Netzabschaltung wird ein Übergreifen von Kriechströmen von bzw. zu benachbarten elektrischen Geräten verhindert, die sich im selben Stromkreis befinden. In einer dritten Stufe wird die Wassersprühanlage aktiviert und beispielsweise ein Sprühnebel oder dergleichen im Innenraum des wasserführenden Haushaltgeräts erzeugt. Zur Vermeidung eines ebenfalls unerwünschten Wasserschadens, der durch die Erzeugung des Sprühnebels entstehen würde, weist das wasserführende Haushaltgeräte eine Bodenwanne auf, die über ein Schwimmerelement ein Ansteigen des in der Bodenwanne aufgefangenen Wassers

Ansteigen des in der Bodenwanne aufgefangenen Wassers registriert und bei Erreichen eines vorbestimmten Schaltniveaus den Wasserzulauf für die Wassersprühanlage sperrt.

Mit der vorliegenden Erfindung ist eine Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung für ein wasserführendes Haushaltgerät bereitgestellt, welche bereits zu Beginn einer Fehlfunkti- on mit potentieller Brandfolge für das Haushaltgerät Maßnahmen ergreift, um sowohl das Haushaltgerät vor weiterem Schaden zu schützen, als auch einer Brandgefahr vorzubeu- gen und einen entstandenen Brand zu löschen.

Vorteilhafterweise wird der Hauptschalter des elektrisch betriebenen Haushaltgerätes, der zur Versorgung der einzelnen Baugruppen des Haushaltgerätes verwendet wird, mit dem Netzstecker verbunden, wobei der Hauptschalter lediglich mit Niederspannung gespeist wird. Mit der erfindungsgemäßen Brandschutzeinrichtung wird gewährleistet, dass we- sentliche im Innenraum des Haushaltgeräts verlaufenden elektrischen Ströme als Nieder- spannung bereitgestellt werden, mit Ausnahme von elektrischen Strömen z. B. für Motoren und Heizungen. Durch die erfindungsgemäße Brandschutzeinrichtung wird vorteilhafter- weise kein elektrischer Leiter mit Wechselstrom in Höhe von 230 V durch das Haushaltge- rät bis zum Hauptschalter geführt.

Vorteilhafterweise ist der Gassensor im Bodenbereich und/oder einer Tür des Haushaltge- rätes angeordnet. Das Signal für das An-, Aus-bzw. Abschalten des Haushaltgerätes mittels Fehlerstromschutzschalter kann über direkte Verbindung (Leitung/Litze), als Funk- signal oder auch über einen geräteinternen bzw. geräteexternen Bus erfolgen. Die Gas- sensorschaltung vergleicht die hinterlegten Ist-Werte mit den detektierten Werten und löst bei entsprechender Abweichung ein Abschaltungssignal aus. Dieses Signal führt zur, vor- zugsweise allpoligen, Abschaltung des Hausgerätes.

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 : einen Schaltplan eines Netzsteckers, dessen erfindungsgemäße Brand- schutzeinrichtung ohne Löschvorrichtung sowie eine schematische Darstel- lung des Haushaltgerätes ; Figur 2 : eine andere bevorzugte Ausführungsform des Netzschalters und deren erfindungsgemäße Brandschutzeinrichtung ohne Löschvorrichtung ;

Figur 3 : einen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Brandschutz-und Brandlösch- vorrichtung mit Löschvorrichtung ; Figur 4 : eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Brandschutz-und Brandlöschvorrichtung gemäß Figur 3.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Brandschutz-und Brandlöschvorrichtung für wasserführende Haushaltgeräte am Beispiel einer Geschirrspülmaschine 2 erläutert.

Die erfindungsgemäße Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung mit einem Schaltplan gemäß Figur 1 zeigt einen Netzstecker 1, der mit der Geschirrspülmaschine 2 über elekt- rische Leiterbündel 3 und 4 verbunden ist. Die Leiterbündel 3 führen von dem Netzstecker 1 zu den elektrischen Verbrauchern wie beispielsweise Motoren oder Heizung, die Leiter- bündel 4 führen von dem Netzstecker 1 zum Hauptschalter, der z. B. als Wipptaster aus- gebildet sein kann. Die Leiterbündel 4 sind als Niederspannungsleiter ausgebildet. Im Bodenraum der Geschirrspülmaschine 2 ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen ein Gassensor 5 angeordnet, dem eine Gassensorschaltung zugeordnet ist, und über elektri- sche Leiter mit dem Hauptschalter 6 verbunden, so dass bei einem Signal des Gassen- sors 5 der Hauptschalter 6 den Hauptstromkreis unterbricht und die Geschirrspülmaschi- ne 2 stromlos vorliegt. Im Netzstecker 1 ist eine Transformatoreinheit 7 vorgesehen, die die über Litzen L1 einfließende 230 V Wechselspannung auf eine Niederspannung trans- formiert. Weiterhin ist ein Relais 8, in den Ausführungsbeispielen ein bistabiles Relais 8, in dem Netzstecker 1 vorgesehen, das über die beiden Kanäle R und S mit dem Hauptschal- ter 6 verbunden ist. Mit dem von dem Hauptschalter 6 induzierten Signal auf Kanal S schließt das Relais 8 und schaltet die Geschirrspülmaschine 2 an und mit dem Signal auf Kanal R öffnet das Relais 8 und schaltet die Geschirrspülmaschine 2 ab. Im Hauptstrom- kreis, der im wesentlichen über die Leiterbündel 3 aufgebaut wird, befindet sich ein Sum- menstromwandler 9, der stets die Summe aller Ströme misst und ab einer gewissen Ab- weichung, die beispielsweise auf einen Fehlerstrom zurückzuführen sind, ein Signal an den Rücksetzeingang-den Kanal R-des Relais 8 übermittelt, so dass schließlich der Hauptschalter 6 der Geschirrspülmaschine 2 allpolig abschaltet.

Bei der erfindungsgemäßen Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung mit einem Schalt- plan gemäß Figur 2 sind die gleichen Baueinheiten wie beim Schaltplan gemäß Figur 1 vorgesehen. Eine technische Variante besteht lediglich darin, den Gassensor 5 und den

Hauptschalter 6 nicht direkt in den Rücksetzkanal des Relais 8 zu führen sondern beide Leiter über den Schutzleiter PE zu führen. Die technischen Merkmale, insbesondere die Leistungsmerkmale der Schaltung gemäß Figur 2, sind indes identisch mit den Leis- tungsmerkmalen der Schaltung gemäß Figur 1.

In der Anordnung gemäß Figur 3 und 4 wird über ein Relais 10, das wie das Relais 8 der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele nach Figur 1 und Figur 2 geschaltet sein kann und das mit dem Gassensor 5 mit Gassensorschaltung verbunden ist, die elektrische Ver- sorgung des wasserführenden Haushaltgeräts 2 gesteuert. Bei Ansprechen des Gassen- sors 5 wird das Relais 10 betätigt, so dass alle Bauelemente des Haushaltgeräts 2 vom Netz getrennt werden. Alternativ zu der gezeigten Schaltung kann natürlich auch bei die- ser Ausführungsform die An-und Abschaltfunktion von einem Fehlerstromschutzschalter wie zu Figur 1 und 2 beschrieben übernommen werden. Gleichzeitig wird ein Umschalt- ventil 11 angesprochen, so dass Wasser in eine Ringleitung 13 einströmen kann. Die Ringleitung 13 ist vorteilhafterweise so im Inneren des Haushaltgeräts angeordnet, dass alle brennbaren Werkstoffe durch einen erzeugten Sprühnebel benetzt werden können.

Zweckmäßigerweise ist die Ringleitung 13 als unbrennbare Leitung ausgebildet und an alle gefährdeten Bauelemente geführt, wobei an den kritischen Stellen Düsen in der Ring- leitung 13 vorgesehen sind, durch die Wasser oder Wassernebel austreten kann. Durch die Ringleitung 13 wird solange Wasser versprüht bis ein vorbestimmtes Schaltniveau in der Bodenwanne 14 (siehe Figur 4) erreicht ist und ein darin angeordneter Schwimmer 15 ein Absperrventil 12, welches die Wasserzufuhr zum Haushaltgerät regelt, (in Figur 4 ge- punktet angedeutet) absperrt. In besonders vorteilhafter Weise sind Aggregate wie Pum- pen P, Heizungen oder Wärmetauscher usw. oberhalb des vorbestimmten Schaltniveaus angeordnet, um so den etwaigen Wasserschaden möglichst gering zu halten.

Mit der vorliegenden Erfindung ist eine Brandschutz-und Brandlöscheinrichtung für ein wasserführendes Haushaltgerät 2 bereitgestellt, welche bereits zu Beginn einer Fehlfunk- tion mit potentieller Brandfolge für das Haushaltgerät 2 Maßnahmen ergreift, um sowohl das Haushaltgerät 2 vor weiterem Schaden zu schützen, als auch einer Brandgefahr vor- zubeugen und einen entstandenen Brand zu löschen.