Brandlöschanlage für ein Lagersystem

Beschreibung

Technisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine nach dem Inertisierungsprinzip arbeitende Brandlöschanlage für ein Lagersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine nach dem Inertisierungsprinzip arbeitende Brandlöschanlage für ein Lagersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17.

In der Technik ist das Brandlöschprinzip nach dem Inertisierungsprinzip seit langem bekannt. Das Prinzip beruht darauf, dass einem Raum, in welchem ein Brand ausgebrochen ist, Inertgas oder ein aus Luft und einem Inertgas bestehen- des Löschgas zugeführt und somit der Sauerstoffanteil unter 13% gesenkt wird, wodurch der Brand aus Sauerstoffmangel erstickt.

Stand der Technik

In der Technik werden aus Platzmangel zunehmend Lagersysteme in Form von Hochregal- oder in Paternostersystemen eingesetzt. Ein solches Lagersystem weist wenigstens einen Lagerbereich mit einer Vielzahl von Einzelbereichen, nämlich den einzelnen Lagerfächern oder Regalen, auf. Die oben erwähnten Brandlöschanlagen nach dem Inertisierungsprinzip werden auch für solche La- gersysteme eingesetzt. Die Ergebnisse sind jedoch meist unbefriedigend, da man entweder sehr große Mengen von Inertgas benötigt oder die Zeit bis zur sicheren Löschung eines Brandes inakzeptabel hoch ist.

Gegenstand der Erfindung

Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine gattungsgemäße Brandlöschanlage dahingehend weiterzubilden, dass eine schnelle

und sichere Brandlöschung mit einer relativ geringen Inertgasmenge erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Brandlöschanlage mit den Merkmalen des An- spruchs 1 und/oder einer Brandlöschanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.

Bei bisherigen gattungsgemäßen Brandlöschanlagen ist ein Löschgasverteilsy- stem vorgesehen, das an einigen wenigen Stellen im inneren des Lagersystems Löschgasaustrittsöffnungen aufweist. Das Innere des Lagersystems wird von diesen Löschgasaustrittsöffnungen her geflutet. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass sich aufgrund der komplexen Innengeometrie eines solchen Lagersystems, insbesondere aufgrund der relativ starken Abschottung der Einzelbereiche untereinander, eine Homogenität der Gaszusammensetzung im Inneren des Lagersy- stems nur sehr schlecht einstellt, so dass es dem Zufall überlassen bleibt, ob an der Position des Brandes schon nach geringer Zeit die Sauerstoffkonzentration unter 13% gesunken ist, oder nicht.

Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, die Löschgasaustrittsöffnungen derart im Lagersystem anzuordnen, dass entweder eine im Wesentlichen gleichzeitige homogene Flutung des gesamten Innenraums des Lagersystems sichergestellt wird, und/oder die Löschgasaustrittsöffnungen so anzuordnen, dass zumindest ein Teil der Löschgasaustrittsöffnungen jeweils unmittelbar einem Risikoteilbereich zugeordnet ist, so dass die Flutung dieser Risikoteilbereiche nicht zufällig sondern gezielt erfolgt.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, welche in den Ansprüchen 1 bis 16 wiedergegeben ist, ist es das Ziel, in möglichst kurzer Zeit mit einer möglichst geringen Menge Inertgas im Inneren des Lagersystems ein Gasgemisch herzustellen, dessen Sauerstoffanteil homogen unter 13% liegt. Hierzu weist das Löschgasverteilsystem wenigstens einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden Abschnitt mit mehreren vertikal zueinander versetzten Löschgasaustrittsöffnungen auf, so dass durch im Wesentlichen waagrecht einströmendes Löschgas eine im

Wesentlichen gleichzeitige und homogene Inertisierung des Innenraumes des Lagersystems erreicht wird. Da entsprechende Lagersysteme jedoch häufig mit einer sehr großen Höhe ausgebildet sind, sind zusätzlich Mittel vorgesehen, mit deren Hilfe die Menge aus einer Löschgasaustrittsöffnung oder einer Gruppe von Löschgasaustrittsöffnung austretendes Löschgas in Bezug auf eine vertikal versetzte Löschgasaustrittsöffnung oder Gruppe von Löschgasaustrittsöffnungen beeinflussbar oder abstimmbar ist. Durch diese Mittel kann in praktisch allen vorkommenden Fällen eine tatsächlich homogene Flutung erreicht werden, auch dann, wenn das Lagersystem eine sehr große Höhe aufweist.

Mögliche Mittel zur Einstellung der Löschgasmenge aus den einzelnen Löschgasaustrittsöffnungen oder Gruppen von Löschgasaustrittsöffnungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 16, sowie in den später beschriebenen Ausführungsbespielen angegeben.

Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine gezielte Lösch- gasflutung von Risikoteilbereichen, insbesondere Motoren, Steuerelektronikeinheiten und dergleichen.

Die zwei Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:

Kurzbeschreibunq der Zeichnungen

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Lagersystems in einer isometrischen Darstellung,

Figur 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer im Wesentlichen der Figur 1 entsprechenden Darstellung, Figur 3 die Löschgaskanäle aus Figur 2,

Figur 4 eine Variation zu dem in Figur 3 Gezeigten in einer isometrischen

Darstellung, Figur 5 eine Variation zum dem in den Figuren 3 und 4 Gezeigten,

- A -

Figur β ein zweites Ausführungsbeispiei der ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittdarstellung,

Figur 7 ein drittes Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittdarstellung, Figur 8 das Düsenrohr aus Figur 7,

Figur 8a ein Schnitt entlang der Ebene A-A durch Figur 8,

Figur 9 ein Abschnitt eines Düsenmantel-Rohrsegmentes aus Figur 7,

Figur 9a ein Schnitt entlang der Ebene B-B aus Figur 9,

Figur 10 Düsenrohr und Düsenmantel-Rohrsegment aus den Figuren 8 und 9 im montierten Zustand,

Figur 10a einen Schnitt entlang der Ebene C-C aus Figur 10,

Figuren

11a bis 11d das in Figur 10a Gezeigte bei unterschiedlichen Positionen des Du- senmantelrohrsegmentes bezüglich des Düsenrohrs Figur 12 ein viertes Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht,

Figur 13 ein Detail aus Figur 12

Figur 14 ein Schnitt entlang der Ebene D-D aus Figur 13,

Figur 15 ein viertes Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der Er- findung in einer Seitenansicht,

Figur 16 eine Variation zu dem in Figur 15 Gezeigten,

Figur 17 eine weitere Variation zu dem in Figur 15 Gezeigten,

Figur 18 ein in einem Hohlprofil eines Lagersystems verlaufendes Düsenrohr in einer isometrischen Ansicht, Figur 19 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer der Figur 1 entsprechenden Darstellung,

Figur 20 ein zweites Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform in einer der Figur 19 entsprechenden Darstellung,

Figur 21 einen Grundriss eines in Figur 19 gezeigten Lagersystems und Figur 22 eine Fördereinrichtung mit einer Inertgassprühdüse.

Beschreibunα bevorzugter Ausführunqsformen

Figur 1 zeigt eine schematische, isometrische Darstellung eines Lagersystems 10. Das Lagersystem 10 weist einen Transportbereich 20 und zwei sich neben dem Transportbereich befindenden Lagerbereiche 18 auf. Die Lagerbereiche 18 sind in eine Vielzahl von Einzelbereichen 22 in Form von Regalen unterteilt. Es ist eine Brandlöschanlage vorgesehen, welche auf dem Inertisierungsprinzip beruht. Hierzu ist eine Inertgasleitung 24 vorhanden, welche an ein vorhandenes Inertgasnetz oder einen entsprechender Tank angeschlossen ist. Innerhalb des La- gersystems 10 ist ein Löschgasverteilsystem mit einer Löschgaszuführleitung 28 vorgesehen, welche entweder ausschließlich mit Inertgas aus der Inertgasleitung 24 oder mit einer Mischung aus Inertgas und Luft aus dem Inneren des Lagersystems 10 versorgt werden kann, wozu eine Innenluftrückführieitung 25 vorgesehen sein kann. Im Folgenden wird ausschließlich von Löschgas gesprochen, un- abhängig davon, ob es sich um ein gemischtes Löschgas oder um ein reines Inertgas handelt. Ist das Lagersystem vollständig geschlossen, muss eine überdrucköffnung 76 vorhanden sein.

Bei einer ersten Ausführungsform, wie sie zunächst anhand von zahlreichen Ausführungsbeispielen beschriebenen wird, ist es das Ziel, das Innere des Lagersystems, insbesondere sämtliche Einzelbereiche (Regale) 22 schnell, zeitgleich und gleichmäßig mit Löschgas (welches auch reines Inertgas sein kann) zu fluten. Es ist in diesem Fall ein zentrales Absperrventil 84 vorgesehen, welches die Löschgaszuführleitung 28 und somit das Löschgasverteilsystem mit Löschgas beaufschlagt, wenn ein Brandmelder ein entsprechendes Signal abgibt. Es ist klar, dass auch mehrere Löschgaszuführleitungen mit synchron arbeitenden Absperrventilen vorgesehen seinen können.

Die Figur 2 zeigt ein Lagersystem, welches dem Lagersystem aus Figur 1 ähnlich ist, mit einer Brandlöschanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel befinden sich zwischen den Einzelbereichen (Regalen) 22 und der Außenwandung Freiräume 16, im gezeigten Ausführungsbeispiel vier Stück. In jeden dieser Freiräume 16 er-

strecken sich senkrecht von oben drei zum Löschgasverteilsystem gehörende, voneinander getrennte Löschgaskanäle 62, wobei jeder dieser Löschgaskanäle 62 eine Gruppe von Löschgasaustrittsöffnungen 66 aufweist und mittels einer Mengenregulierarmatur 64 an die Löschgaszuführieitung 28 angeschlossen ist. Die vier aus den jeweils drei Löschgaskanälen gebildeten Baugruppen sind baugleich und auf gleicher Höhe angeordnet. Die Anzahl und Lage der Löschgasaustrittsöffnungen 66 ist so bemessen, dass jedem möglichen Einzelbereich wenigstens eine Löschgasaustrittsöffnung 66 zugeordnet ist. Die Gruppen von Löschgasaustrittsöffnungen 66 sind vertikal zueinander versetzt und jeweils einem FIu- tungsbereich F1 bis F3, welche in vertikaler Richtung übereinander liegen, zugeordnet. Jeder Gruppe von Löschgasaustrittsöffnungen 66 ist eine Mengenregulierarmatur 64 zugeordnet, so dass die Menge der aus einer Gruppe von Löschgasaustrittsöffnungen 66 austretendes Löschgas in Bezug auf die vertikal versetzten Löschgasaustrittsöffnungen 66 abstimmbar und ist und somit eine homo- gene Flutung sichergestellt werden kann.

Die Figur 3 zeigt eine Gruppe von Löschgaskanälen 62 aus Figur 2. Man sieht hier, dass das Löschgas im Wesentlichen horizontal austritt.

Die Figur 4 zeigt eine andere Einbausituation der voneinander getrennten Kanäle oder Rohrleitungen 62, wobei sich diese in Freiräumen neben den Montageschienen für die Regale befinden.

Die Figur 5 zeigt eine Variante zum eben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Auch hier sind pro Baugruppe mehrere voneinander getrennte Löschgaskanäle 62, nämlich vier Stück vorgesehen, wobei jeder Löschgaskanal 62 eine Gruppe von Löschgasaustrittsöffnungen 66 für das Löschgas aufweist. Hier sind diese vertikal zueinander versetzten Gruppen von Löschgasaustrittsöffnungen direkt übereinander angeordnet. Jede Gruppe von Löschgasaustrittsöffnungen ist einem Flutungsabschnitt F1 bis F4 zugeordnet und jeder Kanal 62 ist mittels einer separaten Mengenregulierarmatur 64 mit der Inertgasleitung 24 verbunden. Die Einzelkanäle 62 haben hier (bis auf den kürzesten) eine etwa L-förmige Form und bilden eine kompakte Baugruppe. Das oben Gesagte bezüglich der Abstimmbar-

keit der Löschgasmengen und der erwünschten Anzahl und Anordnung der Löschgasaustrittsöffnungen gilt hier in analoger Weise. Man erkennt hier gut, dass die aneinander anschließenden Flutungsabschnitte vom Boden 13 bis zum Dach 12 des Lagersystems reichen.

Die Figur 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform. Auch hier sind vier Flutungsabschnitte F1 bis F4 vorgesehen, welche in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind. Jedem Flutungsabschnitt F1 bis F4 ist eine Kammer 94 zugeordnet, wobei die Kammern 94 mittels Formteilen 92, wel- che in ein hohles Strukturteil des Lagersystems 10 eingesetzt sind und deren Vertikalpositionen wählbar ist, voneinander getrennt sind. Analog zum ersten Ausführungsbeispiel können im Lagersystem mehrere solcher Kammeranordnungen an unterschiedlichen Positionen vorhanden sein. Jede Kammer hat eine Mehrzahl von Löschgasaustrittsöffnungen 66, welche wie im ersten Ausführungs- beispiel auch, eine Gruppe von Löschgasaustrittsöffnungen bilden, welche wiederum den einzelnen Flutungsabschnitten F1 bis F4 zugeordnet sind. Jeder Kammer 94 ist mittels einer separaten vertikal verlaufenden Löschgasleitung für 90 über eine Mengenregulierarmatur 64 an die Löschgaszuführieitung 28 angeschlossen, so dass die grundsätzliche Funktionsweise die des ersten Ausfüh- rungsbeispiels entspricht. Die Löschgasaustrittsöffnungen 66 können hier insbesondere Bohrungen oder öffnungen in einer Innenwand eines Strukturteils des Lagersystems sein. Hier bilden also die vertikal übereinander liegenden Kammern 94 zusammen mit den Löschgasleitungen 90 das Löschgasverteilsystem. Die Abstimmung der Löschgasmengen erfolgt auch hier mittels der Mengenregulierar- maturen 64.

Die Figuren 7 bis 11 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der Erfindung. Hier erstreckt sich ein an die Löschgaszuführieitung 28 angeschlossenes Düsenrohr 46 über die gesamte Höhe des Lagersystems 10 im Wesentlichen in vertikaler Richtung (Figur 7). Auf dem Düsenrohr 46 sind vier Düsenmantel-Rohrsegmente 48 angeordnet, welche das Düsenrohr 46 in vier Flutungsabschnitte F1 bis F4 unterteilen. Wie man anhand der Figuren 8 bis 11 sieht, weist jedes Düsenmantel-Rohrsegment 48 für jede Bohrung 50 im Düsenrohr (er-

ste Bohrung) eine Bohrung 52 eine im Düsenmantel (zweite Bohrung) auf. Jeweils eine übereinanderliegende erste und zweite Bohrungen bilden eine Löschgas- austrittsbohrung. Durch Verdrehen und/oder vertikales Verschieben eines Düsenmantel-Rohrsegmentes 48 bezüglich des Düsenrohres 48 kann der effektive Querschnitt jeweils einer Gruppe von Löschgasaustrittsöffnungen 66 verändert werden. Der maximale Querschnitt ergibt sich dann, wenn die Bohrungen 52 des Düsenmantel-Rohrsegmentes 48 exakt über den Bohrungen des Düsenrohres liegen, wie dies in Figur 10a gezeigt ist. Hiervon ausgehend kann der effektive Querschnitt stufenlos bis auf 0 verkleinert werden, wobei durch ein Verdrehen und/oder Verschieben auch die Ausströmrichtung verändert werden kann. Durch Verdrehen und/oder Verschieben der einzelnen Düsenmantel-Rohrsegmente 48 kann somit die Menge des aus einer Gruppe von Löschgasaustrittsöffnungen austretenden Löschgases im Bezug auf die anderen Gruppen von Löschgasaustrittsöffnungen abgestimmt werden. In der Regel sind mehrere solcher Düsenroh- re über das Lagersystem verteilt vorhanden und bilden in ihrer Gesamtheit das Löschgasverteilsystem.

Die Figuren 12 bis 14 zeigen eine Variation zu dem eben Gezeigten, wobei Figur 13 eine Detailansicht aus Figur 12 und Figur 14 ein Schnitt entlang der Ebene D- D aus Figur 13 ist. Hier ist das Düsenrohr 46 aus mehreren Rohrsegmenten 56 zusammengesetzt, welche mittels vertikal übereinander angeordneten Kupplungen 58 miteinander verbunden sind. In den Kupplungen 58 befinden sich Löschgasaustrittsöffnungen 66, so dass jede Kupplung 58 einem Flutungsabschnitt zugeordnet ist. Die Gesamtquerschnitte in den einzelnen Kupplungen können unter- schiedlich groß sein, so dass auch hier die Menge des Löschgases, welches aus einer Gruppe von Löschgasaustrittsöffnungen austritt, abstimmbar bezüglich der übrigen Gruppen von Löschgasaustrittsöffnungen sein kann.

Die Figur 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform der Erfindung. In einem vertikal verlaufenden Düsenrohr 46 sind hier mehrere Löschgasaustrittsöffnungen 66 mit unterschiedlichen Querschnitten angeordnet. Die Versorgung mit Löschgas kann hier von beiden Enden des Düsenrohres 46 her erfolgen, so dass die Löschgasaustrittsmenge der oberen Löschgasaus-

trittsöffnungen gegenüber der Löschgasaustrittsmenge der unteren Löschgas- austrittsöffnungen regulieren beziehungsweise einstellen lässt.

Die Figur 16 zeigt eine Variation zu dem in Figur 15 Gezeigten. Hier ist ein verti- kal verlaufender Löschgasschlauch 70, dessen Wandung durchlässig ist, also eine sehr große Zahl von Löschgasaustrittsöffnungen aufweist, vorgesehen. Dieser Löschgasschlauch 70 ist vertikal in einem Hohlraum des Lagersystems geführt, welcher eine Mehrzahl von öffnungen 78 zum Durchtritt von Löschgas aufweist. Auch hier sind zwei Löschgasanschlüsse vorgesehen, so dass sich die austretende Löschgasmenge in einem oberen Bereich im Bezug auf die Löschgasmenge in einem unteren Bereich einstellen lässt.

Figur 17 zeigt das in Figur 16 Gezeigte mit einem geflochtenen, gasdurchlässigen Metallschlauch. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Mengenregulierventil 64 so ausgebildet, dass es den ankommenden Gasstrom in zwei zueinander einstellbare Teilgasströme splitten kann.

Figur 18 zeigt, wie ein Düsenrohr 46 oder ein Löschgasschlauch, wie sie eben beschrieben wurden, in einem Hohlprofil 60 eines Lagersystems eingebaut sein kann. Man sieht, dass sich dererlei Düsenrohre/Verteilungsleitungen auch sehr gut in ein bestehendes System nachrüsten lassen.

Die Figuren 19 bis 22 zeigen ein Lagersystem mit einer Brandlöschanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Hier sind mehrere Sprühdüsen 114 an eine Löschgasverteilleitung 116 angeschlossen und jeweils einem Risikobereich unmittelbar zugeordnet. Die Löschgasverteilleitung 116 wird bevorzugt mit reinem Inertgas versorgt. Die genannten Risikobereiche können insbesondere die Antriebsmotoren sein. Wenigstens eine Sprühdüse 114 ist mittels einer flexiblen Löschgasleitung 100 mit dem Löschgasverteilleitung 116 verbunden und an der sich im Transportbereich 20 befindenden Fördereinrichtung 102 befestigt.

In einem ersten, in Figur 19 gezeigten Ausführungsbeispiel steht die Löschgasverteilleitung 116 permanent unter Druck und jede Sprühdüse weist ein mechani-

sches Thermoelement auf, welches die Sprühdüse bei normaler Umgebungstemperatur verschließt. Dieses Thermoelement kann in Form eines Glasfässchens ausgebildet sein, wie man es von gewöhnlichen Sprinklern her kennt. übersteigt die Temperatur der Umgebung einer Sprühdüse einen vorbestimmten Wert, so reagiert das Thermoelement (das Glasfässchen platzt), die Düsenöffnung wird freigegeben und der zugeordnete Risikobereich mit Inertgas geflutet.

In einer zweiten, in Figur 20 dargestellten Ausführungsform sind ein zentraler Brandsensor am Dach 12 des Lagersystems sowie dezentrale, den Risikoberei- chen zugeordnete Brandsensoren 112 vorhanden. Die Löschgasverteilleitung 116 ist im Ruhezustand drucklos und bei Detektierung eines Brandes durch einen der Brandsensoren erfolgt die öffnung eines zentralen Absperrventils 84, welches die gesamte zuvor drucklose Löschgasverteilleitung 116 unter Druck setzt, so dass bei Detektierung eines Brandes sämtliche Risikobereiche gleichzeitig geflutet werden. Die Sprühdüsen 114 sind hier ständig offen, also reine Löschgasaus- trittsöffnungen.

Die Figur 21 zeigt den Grundriss eines in Figur 19 gezeigten Lagersystems.

Wie man den Figuren 19 und 20 entnimmt und wie dies auch nochmals in Figur 22 dargestellt ist, kann es zu bevorzugen sein, der Fördereinrichtung 102 eine Sprühdüse 114 zuzuordnen. Diese ist mittels einer flexiblen Löschgasleitung 100 mit der Löschgasverteilleitung 116 verbunden.

Es ist möglich und in vielen Anwendungsfällen auch sinnvoll, die erste und die zweite Ausführungsform der Erfindung miteinander zu kombinieren.

Bezugszeichenliste

10 Lagersystem

12 Dach des Lagersystems

13 Boden des Lagersystems

14 Hohlraumprofil

16 Freiraum

18 Lagerbereich

20 Transportbereich

22 Einzelbereiche (Regale)

24 Inertgasleitung

25 Innnenluftrückführleitung

28 Löschgaszuführleitung 6 Düsenrohr 8 Düsenmantel-Rohrsegment

50 Bohrung im Düsenrohr

52 Bohrung im Düsenmantel

54 Löschgas-Verteilleitung

56 Rohrsegment

58 Kupplung

60 Hohlprofil

62 Löschgaskanäle

64 Mengenregulierarmatur

66 Löschgasaustrittsöffnung

70 Löschgasschlauch

76 überdrucköffnung

78 öffnung 4 Absperrventil 0 Löschgasleitung 2 Formteil 4 Kammer

100 flexible Löschgasleitung

102 Fördereinrichtung

110 überdrucköffnung

112 Brandsensor

114 Sprühdüse

116 Löschgasverteilleitung