DE3520546A1

DE3520546A1 - Loescher mit schnellentleerung

Info

Publication number: DE3520546A1
Application number: DE19853520546
Authority: DE
Inventors: Frédy Le Plessis Robinson Decima
Original assignee: Abg Semca Paris; ABG Semca SA
Current assignee: KIDDE DEXAERO ANTONY FR
Priority date: 1984-06-08
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1986-01-02
Anticipated expiration: 2005-06-08
Also published as: CA1302369C; DE3520546C2; IL75371A; GB8513799D0; US4637472A; FR2565495A1; GB2159707B; FR2565495B1; IL75371A0; GB2159707A

Description

PRINZ, LEISER, BUNKE Λ PARTNER

Patentanwälte · European Patent Attorneys _

Emsbergerstraße 19 · 8000 München 60 O 0 Z U 0 4

7. Juni 1985

ABG SEMCA

3, Villa Thoreton

75015 Paris / Frankreich

Unser Zeichen: A 1951

Löscher mit Schnellentleerung

Die Erfindung betrifft einen Gas- oder Naßlöscher. Ein Löscher dieser Art besteht aus einem Behälter mit einem Löschmittel, beispielsweise einem flüssigen unter dem Namen Freon oder Halon bekannten Mittel in flüssiger Form, das bei seiner Entspannung verdampft,und einem Gas, üblicherweise Stickstoff, das unter einem Druck von mehreren Dutzend Bar steht. Der Behälter ist mit einem Deckel verschlossen, der bei der Explosion eines Zünders reißt. Diese Explosion wird normalerweise automatisch ausgelöst, sobald der Beginn eines Brands beispielsweise mit Hilfe eines Infrarot- und/oder Ultraviolett-Brandmelders festgestellt wird.

Das verdampfte Freon oder Halon erstickt den Brand mit Hilfe seiner starken Löschwirkung und vermindert bestimmte chemische Verbrennungsreaktionen auf einen Wert nahe Null.

Für bestimmte Anwendungen, besonders dort, wo das zu schützende Material - beispielsweise ein Explosivstoff rasch verbrennt, ist es erwünscht, daß der Löscher schnell wirksam wird. Sobald in einem solchen Fall ein Brand festgestellt wird, muß der Zünder schnellstens ausgelöst werden und den Behälter in kürzest möglicher Zeit entleeren. Die Erfindung erlaubt es, die Zeit zwischen der Auslösung des Zünders und der vollständigen Entleerung des Behälters zu vermindern.

Zu diesem Zweck ist der Zünder im Innern des Behälters nahe dem Deckel in der Weise angeordnet, daß die durch die Explosion erzeugte Druckwelle senkrecht auf den Deckel zuläuft und beim Hinaustreiben des Freons in der gleichen Richtung wie der Stickstoff wirkt, der im Behälter unter Druck steht.

Bei bestimmten bisher bekannten Löschern (FR-PS 11434-58 und GB-PS 2062457) ist im Innern des Behälters ein Sprengsatz vorgesehen. Dieser Sprengsatz wirkt aber über eine Verstärkung des Drucks und nicht durch eine Druckwelle. Somit wird der Behälter weniger schnell entleert als bei der Erfindung.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Sprengsatz, der über die Druckwelle wirkt, am Ende einer Strebe angeordnet, die auf die dem Deckel gegenüberliegende Seite

gerichtet ist, um den vom Deckel weg gerichteten Energieanteil der Druckwelle zu verkleinern. Die Sprengladung ist in einer Kammer untergebracht und füllt diese vor der Explosion praktisch vollständig aus. Der Sprengsatz enthält zum Beispiel Bleinitrid.

Das pyrotechnische Rohr, an dessen Rand sich die Sprengladung befindet, erstreckt sich vorzugsweise zentrisch längs durch den Behälter.

Der Hals im Bereich der Öffnung des Behälters weist in vorteilhafter Weise eine durch eine Rotation eines Kreisbogens um die Längsachse des Behälters erzeugte Form auf, wobei das Zentrum des Kreisbogens oberhalb des Behälters liegt. Man hat herausgefunden, daß mit einem derart geformten Hals eine sehr schnelle Entleerung erreicht werden kann. Die einzelnen Druckverluste werden stark vermindert.

Ein Versuch hat gezeigt, daß ein Löscher gemäß der Erfindung eine Entleerung in 35 "bis 40 Millisekunden vom Feststellen des Brands an ermöglicht, wohingegen bekannte Löscher eine Zeit von nicht unter ungefähr 75 Millisekunden benötigen.

Außerdem steht der Stickstoff in den Löschern des Stands der Technik unter einem Druck von ungefähr 90 Bar. Es hat sich herausgestellt, daß beim erfindungsgemäßen Löscher ein Druck von 60 Bar ausreicht und eine Steigerung des Drucks darüberhinaus die EntIeerungszeit nicht merklich verkleinert.

-1

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Es zeigen:

- Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Löscher nach der Erfindung, und

- Figur 2 ein Schaubild zur Erläuterung der Eigenschaften des in Figur 1 gezeigten Löschers.

Im Ausführungsbeispiel ist der Löscher mit Schnellentleerung dazu bestimmt, in einem Lager für explosive Stoffe verwendet zu werden. Er steht mit einem nicht gezeigten Brandmelder in "Verbindung, der infrarote und/oder ultraviolette Strahlen empfangen kann. Der Melder steuert die Schnellentladung des Freons-, sobald der Brand entdeckt wird.

Der Löscher besteht aus einem metallischen Behälter 10, der mit flüssigen Freon und Stickstoff unter einem Druck in der Größenordnung von 60 Bar steht.

Der Behälter 10 hat hauptsächlich eine zu einer Achse 11 axialsymmetrische Gestalt. Sein mittlerer Bereich 12 wird durch einen Zylinder gebildet. Sein vorderer Teil, der Hals 13» erstreckt sich bis zur öffnung 14. In unmittelbarer Nähe der öffnung 14 weist der Behälter einen anderen zylindrischen Bereich 15 mit einem Außengewinde zur Montage eines Zerstäubers 16 auf. Unmittelbar vor dem zylindrischen Bereich 15 weist der Halsteil 13 nach einem zur Längsachse 11 parallelen Bereich die Form eines Kreisbogens auf, dessen Mittelpunkt außerhalb des Behälters liegt. Diese letztgenannte Ausbildungsform erlaubt es, die üblichen Verluste der Entleerung zu verkleinern und damit den Freonausstoß zu erhöhen.

Die Öffnung 14 ist durch einen Deckel 17 verschlossen, der durch eine Membran gebildet ist. Die Membran reißt, wenn eine Sprengladung 18 gezündet wird. Die Sprengladung 18 ist gemäß der Erfindung im Innern des Behälters 10 in der Nähe des Deckels 17 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel liegt der Abstand zwischen dem Deckel 17 und dem Rand der Sprengladung in der Größenordnung von 6 Millimeter.

Die Ladung 18 ist am vorderen Rand eines pyrotechnischen Rohrs 19 angeordnet, das aus einer langen, zur Achse konzentrischen, Röhre 20 besteht. Der vordere Rand 21 der Röhre 20 endet in einem zylindrischen Teil 15 des Behälters, der hintere Rand 22 der Röhre 20 ist mit dem Bodenteil 23 verbunden.

In der Röhre 20 ist eine weitere Röhre 24 untergebracht, deren Länge gleich der Differenz zwischen der Länge der Röhre 20 und der Länge der Ladung 18 ist. Der Durchmesser der Röhre 24 ist genau gleich groß wie der Durchmesser der Ladung 18, damit die Ladung am vorderen Rand 25 der Röhre befestigt werden kann. Der Rand 21 der Röhre 20 ist in der Nähe des Deckels 17 mit einem Deckel 25 verschlossen. Die Sprengladung 18, die beispielsweise Bleinitrid enthält, ist am Deckel 35 befestigt. Überdies ist der Außendurchmesser der Ladung 18 etwas kleiner als der Innendurchmesser der Röhre 24 an ihrem Ende 21. Die Sprengladung nimmt praktisch den ganzen Teil einer durch den Deckel 35? eine Seitenwand am vorderen Rand 25 der Röhre 24 und durch den Rand 21 der Röhre 20 begrenzten Kammer ein.

- Sr-

Der hintere Rand 26 der Röhre 24 ist wie der Rand 22 der Röhre 20 am Bodenteil 2$ des Behälters 10 oder an einem mit ihm verbundenen Teil befestigt. Die Rohre 24 enthält elektrische Leiterdrähte 27» die die Ladung 18 mit einem Auslösesystem verbinden, das seinerseits mit dem Melder außerhalb des Behälters 10 in Verbindung steht.

Zur Abstützung des Rohrs 19 verbinden radiale Streben 28 im vorderen Teil des zylindrischen Bereichs 12 die äußere Oberfläche der Röhre 20 mit der inneren Oberfläche des Behälters 10.

Das Bodenteil 23 weist Stützmittel 30 für das Rohr 19 und für die Führung der Leiter 17 auf. Zusätzlich dazu ist eine Vorrichtung 31 vorgesehen, die zum Füllen des Behälters 10 dient und ein Sicherheitsventil gegen Überdruck bildet. Weiter ist ein Druckschalter 32 zum Feststellen des Druckabfalls im Behälter 10 eingebaut. Die Achse 11 des Behälters ist üblicherweise senkrecht mit der öffnung nach unten angeordnet, damit sich das flüssige Löschmittel in der richtigen Entleerungslage befindet.

Die Wirkungsweise wird im folgenden beschrieben. Sobald der Beginn eines Brands festgestellt wird, explodiert die Sprengladung 18. Die durch die Explosion erzeugte Druckwelle zerreißt den Deckel 17. Durch den Druck des Stickstoffs strömt das Freon schnell aus, und zwar in einer Zeit, die kleiner als 40 Millisekunden ist. Durch seine Entspannung verdampft das Freon.

Die Verkürzung der Entleerungszeit des Preon beruht im wesentlichen auf der Tatsache, daß die durch die Druckwelle wirkende Sprengladung 18 sich im Innern des Behälters 10 in der Nähe des Deckels 17 befindet. Tatsächlich überlagert sich beim Entleeren des Freon die Energie der Druckwelle dem Druck des Stickstoffs. Außerdem wird dadurch, daß der Deckel 17 in Richtung zur Außenseite des Behälters aufreißt, die Entleerung nicht behindert. Die' Energie der Druckwelle, die durch die Explosion freigesetzt wird, wird zum Deckel 17 übertragen und gelenkt, denn die Ladung 18 stützt sich nach vorn am Rand 25 der Röhre 24- ab, die damit ein Widerlager bildet. Man beseitigt auch den Rückstoß, der einen Energieverlust zur Folge hätte. Die geringe Entfernung zwischen der Sprengladung 18 und dem Deckel 17 sowie die Tatsache, daß die Sprengladung 18 praktisch die ganze Kammer ausfüllt, trägt ebenfalls weitgehend zu einer Verkürzung der Entleerungszeit bei. Schließlich verkleinert, wie schon erwähnt, der kreisbogenförmige Bereich des Behälterteils 13 die einzelnen Druckverluste, die einer Entleerung des Preon entgegenwirken können. Im Schaubild in Figur 2 ist auf den Ordinaten der absolute Druck P des Stickstoffs im Behälter in Bar und auf den Abszissen die von der Zündung der Sprengladung 18 an gerechnete Entleerungszeit t in Millisekunden aufgetragen.

Die Kurve 35 zeigt, daß für einen Druck von 60 Bar die Entleerungszeit 35 Millisekunden beträgt und daß für höhere Drucke der Zeitgewinn vernachlässigbar klein ist. Es ist also unnötig, den Druck des Stickstoffs stark zu erhöhen, um etwa die Entleerungszeit zu verkleinern.

- Leerseite -

Claims

7. Juni 1985

ABG SEMCA

3, Villa Thoreton

75015 Paris / Frankreich

Unser Zeichen: A 1951

Patentansprüche

1. Feuerlöscher mit Schnellentleerung mit folgenden Bausteinen:

- einem Behälter (10) mit einem Löschmittel, insbesondere einer bei ihrer Entspannung verdampfenden Flüssigkeit, und einem unter Druck stehenden Gas wie Stickstoff,

- einem den Behälter verschließenden Deckel (17)? und

- einem Sprengsatz (18) zum Zerreißen des Deckels (17), dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengsatz (18), der

durch eine Druckwelle wirkt, im Innern des Behälters (10) nahe am Deckel (17) derart angeordnet ist, daß die Druckwelle senkrecht auf den Deckel (17) gerichtet ist.

2. Löscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengsatz (18) am ersten Rand eines pyrotechnischen Rohrs (19) angeordnet ist, wobei der andere Rand des Rohrs im Bodenteil (27) des Behälters befestigt ist.

3. Löscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) im wesentlichen eine zylindrische Form hat und daß das pyrotechnische Rohr (19) längs der Achse (11) des Behälters angeordnet ist.

4. Löscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengsatz (18) in einer Kammer untergebracht ist und der Sprengsatz die Kammer praktisch ganz ausfüllt.

5. Löscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil des Sprengsatzes (18) sich an einem Widerlager (25) abstützt, damit die durch die Explosion erzeugte Welle sich hauptsächlich nach vorn ausbreitet.

6. Löscher nach den Ansprüchen 2 und 5? dadurch gekennzeichnet, daß das pyrotechnische Rohr (19) eine Außenröhre (20) umfaßt, deren vorderes Ende (21) einen Sprengsatz (18) enthält, und daß sich der Sprengsatz gegen das vordere Ende (25) einer weiteren, ebenfalls in der Außenröhre (20) enthaltenen Röhre (24) abstützt.

7. Löscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pyrotechnische Rohr (19) eine Außenröhre (20) enthält, die auf ihrer einen Seite im Bodenteil (23) und .auf ihrer anderen Seite mit Hilfe von radialen Streben (28) an der Innenseite des Behälters (10) befestigt ist.

8. Löscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10)'nahe an seiner

Auslaßöffnung (14) eine durch eine Rotation eines Kreisbogens (13),dessen Zentrum außerhalb des Behälters (10) liegt, um eine Längsachse (11) erzeugte Form aufweist.

9. Löscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Stickstoff unter einem Druck in der Größenordnung von 60 Bar gefüllt ist.