WO2024047434A1 - Automatisches brandlöschsystem für parkplätze von elektrofahrzeugen - Google Patents

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WO2024047434A1
WO2024047434A1 PCT/IB2023/057999 IB2023057999W WO2024047434A1 WO 2024047434 A1 WO2024047434 A1 WO 2024047434A1 IB 2023057999 W IB2023057999 W IB 2023057999W WO 2024047434 A1 WO2024047434 A1 WO 2024047434A1
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pressure water
water mist
pressure
main pipeline
fire
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PCT/IB2023/057999
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Inventor
Davide ZANON
Original Assignee
Fasr Full Autmatic Sprinkler Robot, Zanon
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    • A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0072—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using sprayed or atomised water
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H6/00—Buildings for parking cars, rolling-stock, aircraft, vessels or like vehicles, e.g. garages
    • E04H6/42—Devices or arrangements peculiar to garages, not covered elsewhere, e.g. securing devices, safety devices, monitoring and operating schemes; centering devices

Definitions

  • the invention relates to an automatic fire extinguishing system, particularly for garages for electric cars.
  • Fire protection systems installed in parking garages today are typically equipped with sprinkler systems that are triggered by the heat of the resulting fire. These systems are fundamentally designed to extinguish fires in cars with combustion engines, as they are only triggered several minutes after the fire breaks out and can only partially prevent the explosive development of fire in battery fires. To date, there are no automatic fire protection systems on the market that are specifically designed for electric cars.
  • CN 215537956U a system for extinguishing fires in an electric charging station is disclosed, which includes flame detectors on the garage ceilings and a water drip sprinkler system. Using a high-pressure water pump, a large amount of water is distributed over the surface of the sprinkler system via nozzles on vertical columns. The system has a water tank that is always refilled from the local water supply when necessary. The large amount of water is intended to cool the burning cars and extinguish the fire.
  • Another system has a sensor on the floor of a parking lot that can detect the presence of a vehicle, smoke and flame sensors, and also temperature sensors for detecting the temperature on the underbody of the vehicle. If the measured temperature exceeds a threshold value, a visual or audible alarm is triggered to summon personnel to check the vehicle.
  • sprinkler systems are activated, which direct a mixture of water and air to the vehicle via a pipe system.
  • WO2021 175391 discloses a movable fire extinguishing device for vehicles. It consists of pipes and a large number of nozzles for extinguishing water. The device is placed under a car and on the side of a car in the event of a fire. The pipes with the nozzles are preferably arranged on a mobile frame so that in the event of a fire alarm, the pipe system can be pushed or driven towards the burning car. Neither a fire detection method nor a connection to an extinguishing water source are disclosed.
  • the present invention is based on the finding that known sprinkler systems are too slow in view of the rapid development of fires in electric vehicles and that the water sprayed downwards from the ceilings by the sprinkler systems cannot sufficiently cool the batteries in the floor of the electric cars. This is the task of the invention to create an improved fire extinguishing system for electric vehicles that avoids this disadvantage.
  • an automatic system for extinguishing fires from electric vehicles has the following components:
  • one or more fire detectors each of which can be installed on the floor of a parking lot for electric vehicles and has at least one temperature sensor and/or a smoke sensor,
  • a system for generating high-pressure water mist to which a main pipeline for high-pressure water mist is connected, the main pipeline being designed to lead to one or more parking spaces,
  • Nozzles for dispensing the high-pressure water mist, with nozzles being arranged on the pipes and which can be directed upwards, i.e. towards the underbody of an electric vehicle parked in the parking lot,
  • the fire alarm control panel is designed to control the system for generating high-pressure water mist and to trigger the introduction of high-pressure water mist into the main pipeline and the pipelines in the event of an alarm due to a signal from a temperature sensor and / or smoke sensor in the fire detector.
  • the invention has the advantage that by means of the fire detectors on the floor of each parking space, an increase in the temperature of a battery of an electric vehicle located there or an escape of smoke from the floor of the car can be detected at an early point in time and thus the development of heating and the possible The occurrence of a fire in a battery is detected as early as possible and the corresponding early cooling is carried out in a timely manner the battery can be initiated. In this way, the outbreak of a fire can be prevented or a fire can be extinguished at an early stage.
  • the fire alarm panel can automatically control the system for generating and directing high-pressure water mist based on an electrical signal from the fire detectors and at the same time alert the fire department.
  • the signal from the temperature sensors integrated in the fire detectors can be sent to the fire alarm control panel either due to a predetermined temperature value being exceeded or a predetermined temperature increase.
  • a predetermined temperature value being exceeded or a predetermined temperature increase.
  • the nozzles for releasing high-pressure water mist are directed upwards. This means that high-pressure water mist is sprayed vertically upwards from the nozzles and at an angle around the vertical onto the underbody of the electric car.
  • the angular range, the number of nozzles and the distances between the nozzles are coordinated so that the high-pressure water mist released reaches the entire underbody of a vehicle as far as possible.
  • the use of high-pressure water mist in particular enables overheated batteries to be cooled and fires to be extinguished in a short time.
  • the use of high-pressure water mist makes it possible to contain fires with a small amount of water.
  • the extinguishing system according to the invention can thus be installed in existing parking garages without having to create an additional water supply system, as would be necessary with known systems. Instead, the system according to the invention is with one Water tank of limited size possible. The implementation of the system is therefore correspondingly cost-effective.
  • the arrangement or fastening of the fire detectors on the floor of parking spaces and the arrangement or fastening of the pipes for the high-pressure water mist also on the floor of the parking spaces do not require any significant structural changes to the parking garage.
  • An existing garage can be easily and inexpensively retrofitted with the system according to the invention.
  • the attachment of the pipes to the floor of a parking lot is to be understood as meaning that fastening the pipes to the ground includes fastening to the surface of the ground, i.e. includes fastening both on the surface and under the surface of the ground. When fastening the pipes below the surface of the ground, the pipes can be easily sunk into the ground.
  • the automatic fire extinguishing system has first central pipelines with nozzles which are connected to the main pipeline and can be arranged at the bottom of each parking space and in particular in the longitudinal direction along the center of the parking space and are thus located under and along the center of a parking space located there Vehicle can extend.
  • the nozzles are designed to deliver high-pressure water mist upwards in an angular range around the vertical. By releasing high-pressure water mist through these nozzles, the underbody of a vehicle is cooled or cleared.
  • the automatic fire extinguishing system has side pipes with nozzles which are connected to the main pipe and can be arranged at the bottom of each parking space and on the sides thereof in the longitudinal direction and can thus extend along the sides of a vehicle located there.
  • the nozzles are designed to deliver high-pressure water mist in an angular range from horizontal, i.e. along the floor, to a predetermined angle upwards.
  • the High-pressure water mist is sprayed from these nozzles under the vehicle, on the floor of the vehicle and on the sides of the vehicle.
  • These side pipes and nozzles serve to cool the electric vehicle from the side and in particular to prevent heat or fire from spreading to a vehicle standing next to it.
  • the system according to the invention preferably has pipes which can be arranged both centrally along the longitudinal direction and laterally along the longitudinal direction of the parking spaces.
  • the system for the delivery of high pressure water mist comprises vertical pipes which are arranged in the area of the corners of each parking lot and extend upwards from the ground.
  • the pipes have nozzles designed to deliver high pressure water mist along the sides of the parking lot and at a predetermined angular range.
  • the arrangement of the nozzles on the vertical pipes also allows high-pressure water mist to be delivered along the sides of an overheated or burning vehicle, thereby preventing a fire from spreading to an adjacent vehicle.
  • the system for the conduction of high-pressure water mist has further pipes which can be arranged on the floor of the parking space and are connected to the main pipeline and which extend parallel to the short side of the parking space. They have nozzles that are designed to deliver high-pressure water mist in a horizontal direction and upwards in a predetermined angular range. These nozzles enable high-pressure water mist to be delivered to the underbody of a vehicle parked there.
  • the system according to the invention preferably has both vertical pipes and the further pipes along the short side of the parking lot.
  • the pipelines for the conduction of high-pressure water mist which are connected to the main pipeline for high-pressure water mist, are each equipped with solenoid valves, the solenoid valves being connected to the fire alarm control panel and being controlled by it.
  • This allows only the solenoid valves of the pipelines of the parking lot where an alarm due to an increase in temperature and/or the appearance of smoke has been detected to be opened.
  • a vehicle with a defective or burning battery is only cooled or extinguished in a targeted parking space.
  • targeted cooling and extinguishing in just one parking space or a few parking spaces where a fire is or has occurred, the amount of water required to operate the extinguishing system is further reduced.
  • the system for generating high-pressure water mist has one or more water tanks as a water reservoir, as well as an electric high-pressure water pump.
  • the electric pump is connected to the main pipeline for supplying high pressure water mist.
  • This system can also generate enough high-pressure water mist with a limited amount of water, eliminating the need to create an additional water supply.
  • this system requires an electrical connection to the safety power supply, which can be ensured, for example, with accumulators.
  • the system for generating high-pressure water mist in turn has one or more water tanks as a water reservoir, and also a high-pressure water pump, which can be driven by an internal combustion engine and which is connected to the main pipeline for the supply of high-pressure water mist.
  • High pressure water mist one or more non-pressurized water tanks as Water reservoir, as well as at least two pressure-resistant water tanks and one or more gas bottles for gas, such as nitrogen.
  • the pressure-resistant water tanks are connected to a gas bottle on the one hand and to the non-pressure-proof water tank as a water reservoir on the other.
  • a line leads from each of the pressure-resistant water tanks into the main pipeline for the supply of high-pressure water mist.
  • This high-pressure water mist generation system allows water to be directed from the water reservoir into the pressure-resistant water tanks. Using nitrogen or other suitable gas from the gas bottles and opening a valve on a first of the at least two pressure-resistant water tanks, high-pressure water mist is fed into the main line of the pipe system.
  • the valve on this first tank is closed and the valve on the second pressure-resistant water tank is opened.
  • high-pressure water mist reaches the main pipeline for the high-pressure water mist using gas from the gas bottles from the second pressure-resistant water tank.
  • the second pressure-resistant water tank empties, the first pressure-resistant water tank is refilled with water from the water reservoir.
  • the valve on the first pressure-resistant water tank is opened again for high-pressure water mist.
  • An extinguishing system according to the invention with this type of system for generating high-pressure water mist is particularly cost-effective in that only two, relatively small, pressure-resistant water tanks are required.
  • Pressure-resistant water tanks are very expensive compared to traditional water tanks. Therefore, the manufacturing costs of a system of this type are kept within limits thanks to the small number and small size of the pressure-resistant water tanks.
  • the concept of alternately filling the pressure-resistant water tanks enables continuous generation of high-pressure water mist.
  • the water tank for filling the pressure-resistant water tanks is dimensioned to ensure the generation of high-pressure water mist for 30 minutes, which corresponds to the intervention time of the fire department.
  • the water tank as a water reservoir must therefore be designed for a capacity of only, for example, 1500 liters. A separate water supply is therefore not necessary, which means retrofitting one Parking garages are made easier with this system.
  • the operation of this system does not require an additional backup power supply.
  • the system for generating high-pressure water mist has one or more water tanks as a water reservoir, as well as a pneumatic pump and one or more gas bottles for compressed air.
  • the pneumatic pump is connected to the main pipeline for supplying high pressure water mist.
  • This system has the advantage that it can generate high-pressure water mist with a limited amount of water during the intervention period until a fire department is on site. In Switzerland this time is less than 30 minutes.
  • An additional water supply is not necessary for the operation of the system according to the invention.
  • the operation of this system does not require an additional safety power supply.
  • the system according to the invention is suitable for parking garages or parking spaces for vehicles, in particular electric vehicles, whereby the parking spaces or parking garages can be of any size with any number of parking spaces.
  • the size of the parking spaces can also be of any size, i.e. they can be dimensioned for vehicles for private transport as well as for buses or other larger vehicles.
  • the system according to the invention can be easily scaled due to its structure.
  • the nozzles it can be designed for parking spaces, for example for vehicles for two to six people, and on the other hand, it can also be designed for parking spaces with a length of up to 12 m, such as for buses or cars or trucks.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the system according to the invention for automatically extinguishing fires in electric vehicles in a parking garage with fire detectors on the floor of each parking space, a fire alarm control center, a system for generating high-pressure water mist, a main pipeline and central and side pipelines with nozzles,
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the system according to the invention for automatically extinguishing fires in electric vehicles, the system for generating high-pressure water mist having a non-pressure-proof water tank, several gas bottles and two pressure-proof water tanks,
  • Fig. 3 is a schematic detailed representation of the system for generating high-pressure water mist according to Fig. 2.
  • FIG. 4 shows the system from FIG. 3 with a representation during operation
  • FIG. 5 shows a view of an individual parking lot with fire detectors according to the system according to the invention and pipes attached to the floor of the parking lot with nozzles for high-pressure water mist,
  • Fig. 6 is a view of an individual parking lot with fire detectors according to the system according to the invention and with vertical pipelines with nozzles for the application of high-pressure water mist according to the system according to the invention.
  • Fig. 7 is a view of an individual parking lot with an extinguishing system according to the invention as in Fig. 6 and additional pipes with nozzles for high-pressure water mist parallel to the short side of the parking lot.
  • Figure 1 reveals the basic principle of the automatic fire extinguishing system S according to the invention for electric vehicles and its essential features.
  • the entire system S is arranged stationary in a parking space for one or more electric vehicles.
  • a parking lot with 12 parking spaces A - L for electric cars is shown here.
  • the system can be installed next to the parking lot to save space.
  • a fire detector 1 with at least one temperature sensor is installed on the floor at each parking lot A - L, the fire detector being connected to a fire alarm control panel via an electrical signal line 2.
  • the fire detectors are preferably placed in the middle of each parking space so that it is as close as possible to the battery of an electric vehicle parked there.
  • a tank 4 for extinguishing water and a system 4 connected to the tank for generating high-pressure water mist are arranged next to the parking spaces.
  • System 4 can be a system with a non-pressure-proof water tank, 2 pressure-proof water tanks and gas bottles. It can also be a system with a water tank and a pneumatic high-pressure pump or a system with a water tank and an electric high-pressure pump.
  • a main pipeline 5 for the conduction of high-pressure water mist leads from the system 4 to the individual parking spaces AL, with one or more pipelines 6, 7 branching off from the main pipeline 5 at each parking space. They are used to deliver high pressure water mist to different parts of each parking lot.
  • the pipeline 6, 7 are on Floor of the parking lot and extend the length of each parking space.
  • First pipelines 6 run through the center of each parking space along its longitudinal direction.
  • Second pipes 7 also run along the sides of each parking space along the longitudinal direction.
  • the pipes 6, 7 have several nozzles 8 for discharging the high-pressure water mist.
  • the nozzles 8 are designed and aligned so that high-pressure water mist is directed upwards from the ground onto the floor of an electric vehicle 9.
  • the nozzles on the laterally arranged pipes 7 are also aligned so that high-pressure water mist is directed both to the underbody of the electric vehicle and to the side of the electric vehicle 9.
  • an electric vehicle 9 is parked in a parking lot with a fire extinguishing system according to the present invention, its floor and battery are located near the fire detector 1 of the parking lot in question.
  • the temperature and/or the temperature increase of the underside of the electric vehicle 9 and/or smoke emerging from the battery is detected by the fire detector 1. If the temperature or the increase in temperature or the amount of smoke exceeds a predetermined threshold value, an electrical signal is passed via the signal line 2 to the fire alarm system 3. This then triggers the activation of the system 4 to generate high-pressure water mist, which is led to the relevant parking lot for cooling and extinguishing.
  • the fire alarm control panel 3 also controls the opening of valves, in particular solenoid valves, which are arranged at branches of the main pipeline 5, where pipelines 6 and 7 lead away from the main pipeline.
  • the control of the valves by the fire alarm control panel based on the information from a specific fire detector 1 enables high-pressure water mist to be directed only to the parking lot where a fire detector has detected an excessive increase in temperature or smoke particles.
  • FIG. 2 shows the system S according to the invention with a preferred embodiment of the system 4 for generating the high-pressure water mist.
  • This system 4a has water tanks 10 that are not pressure-tested, for example made of plastic, as well as at least two pressure-resistant water tanks 11a and 11b and gas bottles 12 with nitrogen or other gas. These components enable the continuous generation of high-pressure water mist for a period of time until a fire department can be on site. This time period is, for example, 30 minutes, which corresponds to the intervention time of the fire department.
  • the high pressure water mist generated during this time can be generated with a limited amount of water, so a water reservoir in the form of a water tank of a limited size is sufficient. This quantity is, for example, 1500 liters.
  • the water tank required for this can be easily placed in an existing parking garage without any structural measures being required.
  • the pressure-resistant water tanks 11 a, b required to generate the high-pressure water mist are of limited size, for example 2 x 20 liters, so that they are inexpensive and can also be installed to save space.
  • the detailed structure and functionality of the system 4a for generating the high-pressure water mist are shown in Figures 3 and 4.
  • FIGS 3 and 4 show the two pressure-resistant water tanks 11a, 11b, each of which is connected to two gas bottles 12 with nitrogen by a gas line 13a, b.
  • each of the two pressure-resistant water tanks 11a, b is connected to the water tank 10 via a water pipe 14a, b with a valve 15a, b.
  • a pipeline 16a, b with a valve leads away from each of the two pressure-resistant water tanks 11a, b, in which the generated high-pressure water mist is directed to the main pipeline 5.
  • the fire alarm control panel 3 controls the system 4a to generate the high-pressure water mist by closing the valve in the gas pipe 13a and opening the valve 15a in the water pipe 14a. This is how water flows into the pressure-resistant water tank 11 a. As soon as the water tank 11a is full, the valve 15a is closed and the valve in the gas line 13a is opened so that the water is pressurized by the gas from the gas bottles. In the pressure-resistant water tanks, for example, the water is kept at 80 bar. If the pressure-resistant tank 11a is filled, this will happen The first valve in the pipeline 16a for the high-pressure water mist is opened and the high-pressure water mist is directed into the main pipeline 5.
  • the second valve for gas in the gas line 13b is closed and the second valve 15b in the water line 14b from the water tank 10 is opened, so that the second pressure-resistant tank 11b is filled.
  • the valve 16b for high-pressure water mist from the second pressure-resistant water tank 11b is opened.
  • the valve in the water pipe 14b and the valve 16a are then closed. This means that one water tank can be alternately filled while the other water tank is emptied, ensuring a constant high-pressure water mist.
  • System 4a has the advantage that high-pressure water mist can be generated using pressure-resistant water tanks of limited size and therefore cost-effectively.
  • the limited amount of water for the operation of the fire extinguishing system is sufficient by only supplying those parking spaces with high-pressure water mist where there is actually a fire situation.
  • Figure 5 shows a first embodiment of the system according to the invention, in particular an embodiment of the pipelines with nozzles for dispensing the high-pressure water mist within a parking lot.
  • the main pipeline 5 is shown, which brings in high-pressure water mist from the high-pressure pump.
  • Pipes 6 and 7 lead away from the main pipe 5, the flow of high pressure water mist into these pipes 6 and 7 being triggered by solenoid valves 20.
  • the solenoid valves 20 are in turn controlled by the fire alarm control panel. All pipes 6 and 7 are arranged on the floor of the parking lot.
  • the pipeline 6 runs through the middle and in the longitudinal direction of the parking lot.
  • At least one nozzle 8 is arranged on this pipeline 6 and aligned so that high-pressure water mist can be sprayed from the ground upwards onto the underbody and the battery area of an electric vehicle 9 parked there. These nozzles ensure a early cooling of an overheated battery and also extinguishing a fire if it has already broken out.
  • the pipes 7 are lateral pipes and run laterally along both long sides of the parking lot.
  • the nozzles 8 attached thereto are designed in such a way that high-pressure water mist is sprayed onto the ground, along the ground, onto the underbody of the vehicle and also laterally onto the sides of the vehicle.
  • the side pipes 7 with nozzles 8 ensure that the vehicle is cooled and extinguished on its sides and that heat and flames are prevented from spreading to an adjacent parking space.
  • Figure 6 shows an embodiment of the extinguishing system according to the invention with vertically arranged pipes, the vertical pipes 7a each being connected to the main pipe 5 and extending vertically upwards at the corners of the parking spaces.
  • Nozzles 8b for high-pressure water mist on the vertical pipes 7a are aligned to deliver the high-pressure water mist along the sides of the parking spaces at a predetermined angular range.
  • the vertical pipelines 7a are in turn equipped with solenoid valves 20.
  • Figure 7 shows a further embodiment of the arrangement of pipes and nozzles for high-pressure water mist.
  • a further pipe 6a leads away from the main pipe 5 and extends along the ground parallel to the main pipe 5 and parallel to the short side of the parking space and thus along the front, or rear side of a vehicle parked there.
  • Nozzles 8a on the second central pipes 6a are directed towards the underbody of the vehicle.
  • the nozzles 8a spray out high-pressure water mist, for example, in an angular range of 0° to 20° relative to the plane of the floor.
  • Further vertical pipes 7a lead away from the main pipe 5 vertically upwards.
  • Nozzles 8b on the vertical pipes 7a direct high-pressure water mist at a predetermined angular range along the sides of a vehicle.
  • the high-pressure water mist is preferably generated by a water pressure of 80 bar, for example in a range of 40 to 80 bar. This water pressure ensures a high-pressure water mist with droplet sizes in the range of 50 to 100 micrometers. Such pressures and droplet sizes ensure a range of the applied high-pressure water mist of up to 8 meters. This ensures cooling as well as extinguishing over the area of a parking lot for passenger electric vehicles. In all versions the pipes are shown attached to the floor.
  • fastening the pipes to the ground includes both fastening to the surface of the ground and below it. This means that when they are attached to the surface, they are arranged lying on the floor as shown in the figures. When fastened below the surface, the pipes are slightly sunk into the ground. In order to place the pipes, the floor is expediently first milled slightly and the pipes are placed in it. This also applies to the nozzles associated with the pipes, which can also be easily recessed into the ground.

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Abstract

Ein automatisches Brandlöschsystem (S) zur Löschung von Bränden aus Elektrofahrzeugen weist Brandmelder (1) mit mindestens einem Temperatursensor und/oder Rauchsensor auf, die mit einer Brandmeldezentrale (3) verbunden sind, wobei die Brandmelder (1) am Boden von Parkplätzen (A-L) für Elektrofahrzeuge (9) fix installiert sind. Die Brandmeldezentrale (3) ist zur automatischen Ansteuerung eines Systems (4) zur Generierung von Hochdruckwassernebel ausgebildet. Hochdruckwassernebel wird über eine Hauptrohrleitung (5) zu mittigen, seitlichen und/oder vertikalen Rohrleitungen (6, 7, 7a, 6a) an den Parkplätzen (A-L) geführt. Die Brandmeldezentrale (3) steuert Magnetventile (20) in den Rohrleitungen (6, 7, 6a, 7a) an, sodass Hochdruckwassernebel nur an jene Parkplätze geleitet und ausgebracht wird, wo ein Brandalarm durch eine Brandmelder (1) ausgelöst worden ist. Das erfindungsgemässe Brandlöschsystem (S) ermöglicht eine frühzeitige Erkennung von überhitzten oder brennenden Elektrofahrzeugen und eine gezielte Kühlung bzw. Löschung der Elektrofahrzeuge (9) mit einer begrenzten Wassermenge.

Description

AUTOMATISCHES BRANDLÖSCHSYSTEM FÜR PARKPLÄTZE VON ELEKTROFAHRZEUGEN
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein automatisches Brandlöschsystem, insbesondere für Garagen für Elektroautos.
Stand der Technik
Der Anteil der Elektrofahrzeuge im Strassenverkehr beträgt heute in der Schweiz gemäss Bundesamt für Statistik ca. 1 .5% der gesamten Anzahl Strassenfahrzeuge. Werden Fahrzeuge mit Hybridantrieb, also mit Verbrennungs- sowie Elektromotor miteingeschlossen, beträgt der Anteil 6%. Es ist davon auszugehen, dass dieser Anteil ansteigen wird. Es ist bekannt, dass sich Brände in Elektroautos von Autobränden in Autos mit Verbrennungsmotor stark unterscheiden. Insbesondere können sich Brände, die von den Batterien der Elektroautos ausgehen, aufgrund des sogenannten Thermal Runaway Effect explosionsartig entwickeln und sich rasch ausbreiten. Eine besondere Gefahr besteht zudem darin, dass durch die chemischen Reaktionen in überhitzten Batterien Sauerstoff freigesetzt wird, was einen Brand zusätzlich begünstigt.
Heute installierte Brandschutzsysteme in Parkgaragen sind typischerweise mit Sprinkleranlagen ausgestattet, die von der Hitze des entstehenden Brandes ausgelöst werden. Diese Anlagen sind grundsätzlich auf die Löschung von Bränden von Autos mit Verbrennungsmotoren ausgerichtet, da sie erst mehreren Minuten nach dem Brandausbruch ausgelöst werden und der explosionsartigen Brandentwicklung bei Batteriebränden nur bedingt verhindern können. Bis heute sind keine automatischen Brandschutzsysteme auf dem Markt, die spezifisch für Elektroautos ausgelegt sind.
Brandschutzsysteme zur Löschung von Bränden von Elektroautos sind jedoch aus der Patentliteratur bekannt. So wird beispielsweise in CN 215537956U ein System zur Brandlöschung einer Elektroladestation offenbart, das mit Flammendetektoren an den Garagendecken und einem Wassertropfen-Sprinklersystem ausgestattet ist. Mittels einer Hochdruck-Wasserpumpe wird eine grosse Menge Wasser über Düsen an vertikal stehenden Säulen über die Fläche des Sprinklersystems ausgebracht. Das System verfügt über einen Wassertank, der bei Bedarf stets wieder aus der lokalen Wasserversorgung aufgefüllt wird. Die grosse Wassermenge soll dabei eine Kühlung der brennenden Autos sowie eine Brandlöschung herbeiführen.
Ein weiteres System, wie in CN112370703 offenbart, verfügt über einen Sensor am Boden eines Parkplatzes, der die Anwesenheit eines Fahrzeugs feststellen kann, über Rauch- und Flammensensoren sowie auch Temperatursensoren zur Feststellung der Temperatur am Unterboden des Fahrzeugs. Überschreitet die gemessene Temperatur einen Schwellenwert, so wird ein visueller oder hörbarer Alarm ausgelöst, um Personal zur Kontrolle des Fahrzeugs herbeizurufen. Bei Detektion von Rauch oder Flammen werden Sprinkleranlagen angesteuert, die ein Gemisch von Wasser und Luft über ein Rohrsystem an das Fahrzeug richten.
WO2021 175391 offenbart ein verschiebbares Brandlöschgerät für Fahrzeuge. Es besteht aus Rohrleitungen und einer Vielzahl von Düsen für Löschwasser. Das Gerät wird im Fall eines Brandes unter ein Auto sowie seitlich eines Autos platziert. Vorzugsweise sind die Rohre mit den Düsen auf einem fahrbaren Rahmen angeordnet, sodass bei Feueralarm das Rohrsystem an das brennende Auto gestossen oder gefahren werden kann. Weder eine Branddetektionsmethode noch eine Verbindung zu einer Löschwasserquelle sind offenbart.
Beschreibung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Feststellung zugrunde, dass bekannte Sprinkleranlagen angesichts der schnellen Entstehung von Bränden bei Elektrofahrzeugen zu träge sind und dass das von den Sprinkleranlagen von den Raumdecken nach unten gespritzte Wasser die Batterien im Boden der Elektroautos nicht genügend kühlen kann. Hieraus ist der Erfindung die Aufgabe gestellt, ein verbessertes Brandlöschsystem für Elektrofahrzeuge zu schaffen, das diesen Nachteil vermeidet.
Ein automatisches System zur Löschung von Bränden aus Elektrofahrzeugen weist gemäss der vorliegenden Erfindung folgende Bestandteile auf:
- einen oder mehr Brandmelder, die jeweils auf dem Boden eines Parkplatzes für Elektrofahrzeuge fix installierbar sind und mindestens einen Temperatursensor und/oder einen Rauchsensor aufweisen,
- eine Brandmeldezentrale, die mit jedem der einen oder mehr Brandmelder verbunden ist,
- ein System zur Generierung von Hochdruckwassernebel, an dem eine Hauptrohrleitung für Hochdruckwassernebel angeschlossen ist, wobei die Hauptrohrleitung dazu ausgebildet ist, um zu einem oder mehreren Parkplätzen zu führten,
- eine oder mehr Rohrleitungen, die bei dem einen oder mehreren Parkplätzen der Hauptrohrleitung angeschlossen und am Boden des einen Parkplatzes oder der mehreren Parkplätze befestigbar sind,
- Düsen zur Ausbringung des Hochdruckwassernebels, wobei Düsen an den Rohrleitungen angeordnet sind und die nach oben, d.h. in Richtung des Unterbodens eines auf dem Parkplatz gestellten Elektrofahrzeugs ausrichtbar sind,
- wobei die Brandmeldezentrale dafür ausgelegt ist, im Fall eines Alarms aufgrund eines Signals eines Temperatursensors und/oder Rauchsensors im Brandmelder das System zur Generierung von Hochdruckwassernebel anzusteuern und die Leitung von Hochdruckwassernebel in die Hauptrohrleitung und die Rohrleitungen auszulösen.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass mittels der Brandmelder am Boden eines jeden Parkplatzes ein Anstieg der Temperatur einer dort befindlichen Batterie eines Elektrofahrzeugs oder ein Austritt von Rauch aus dem Autoboden schon zu einem frühen Zeitpunkt festgestellt werden können und so die Entstehung einer Erhitzung und die mögliche Entstehung eines Brandes einer Batterie zu einem möglichst frühen Zeitpunkt detektiert und eine rechtzeitige entsprechend frühzeitige Kühlung der Batterie eingeleitet werden kann. So kann der Ausbruch eines Brandes bereits vermieden werden oder ein Brand frühzeitig gelöscht werden. Indem die Brandmelder mit der Brandmeldezentrale verbunden sind, kann die Brandmeldezentrale aufgrund eines elektrischen Signals der Brandmelder das System für die Generierung und Leitung von Hochdruckwassernebel automatisch ansteuern und gleichzeitig die Feuerwehr alarmieren. Das Signal von den in den Brandmeldern integrierten Temperatursensoren kann entweder aufgrund der Übersteigung eines vorbestimmten Temperaturwertes oder eines vorbestimmten Temperaturanstiegs an die Brandmeldezentrale gesendet werden. Dadurch kann schon bei einem übermässigen Anstieg der Temperatur einer Batterie eine Aktion ausgelöst werden, bei dem Hochdruckwassernebel einerseits frühzeitig und anderseits gezielt in den Bereich des Unterbodens und der sich dort befindlichen Batterie des Elektrofahrzeugs gerichtet und die Batterie entsprechend wirkungsvoll kühlen kann. Somit kann die Ausbreitung des Thermal Runaway Effect in der Batterie unterbunden und der Ausbruch eines Brandes bereits verhindert werden.
Zur Kühlung des Unterbodens eines in einem Parkplatz geparkten Elektrofahrzeugs sind die Düsen für die Ausbringung von Hochdruckwassernebel nach oben gerichtet. D.h. Hochdruckwassernebel wird aus den Düsen senkrecht nach oben sowie in einem Winkelbereich um die Senkrechte an den Unterboden des Elektroautos gespritzt. Der Winkelbereich, die Anzahl der Düsen und die Abstände zwischen den Düsen werden so aufeinander abgestimmt, dass der ausgebrachte Hochdruckwassernebel möglichst den gesamten Unterboden eines Fahrzeugs erreicht.
Der Einsatz von insbesondere Hochdruckwassernebel ermöglicht das Kühlen von überhitzten Batterien und Löschen von Bränden in kurzer Zeit. Zudem wird durch den Einsatz von Hochdruckwassernebel die Eindämmung von Bränden mit einer kleinen Wassermenge ermöglicht. So lässt sich das erfindungsgemässe Löschsystem in bestehenden Parkgaragen einbauen, ohne dass ein zusätzliches Wasserversorgungssystem erstellt werden muss, wie das mit bekannten Systemen notwendig wäre. Stattdessen ist das erfindungsgemässe System mit einem Wassertank von begrenzter Grösse realisierbar. Die Realisierung des Systems ist daraus auch entsprechend kostengünstig.
Die Anordnung bzw. Befestigung der Brandmelder am Boden von Parkplätzen und die Anordnung bzw. Befestigung der Rohrleitungen für den Hochdruckwassernebel ebenfalls am Boden der Parkplätze erfordert keine wesentlichen baulichen Veränderungen an der Parkgarage. Eine bestehende Garage kann einfach und kostengünstig mit dem erfindungsgemässen System nachgerüstet werden. Dabei ist die Befestigung der Rohrleitungen am Boden eines Parkplatzes so zu verstehen, dass eine Befestigung der Rohrleitungen am Boden eine Befestigung an der Oberfläche des Bodens umfasst, d.h. eine Befestigung sowohl auf der Oberfläche sowie auch unter der Oberfläche des Bodens umfasst. Bei der Befestigung der Rohrleitungen unter der Oberfläche des Bodens sind die Rohrleitungen im Boden leicht versenkt platzierbar.
In einer Ausführung der Erfindung weist das automatische Brandlöschsystem erste mittige Rohrleitungen mit Düsen auf, die der Hauptrohrleitung angeschlossen sind und am Boden jedes Parkplatzes und insbesondere in Längsrichtung entlang der Mitte des Parkplatzes angeordnet werden können und sich so unter und entlang der Mitte eines sich dort befindlichen Fahrzeugs erstrecken können. Die Düsen sind dabei zur Ausbringung von Hochdruckwassernebel nach oben in einem Winkelbereich um die Senkrechte herum ausgebildet. Durch das Ausbringen von Hochdruckwassernebel durch diese Düsen wird der Unterboden eines Fahrzeugs gekühlt bzw. gelöscht.
In einer Ausführung der Erfindung weist das automatische Brandlöschsystem seitliche Rohrleitungen mit Düsen auf, die der Hauptrohrleitung angeschlossen sind und am Boden jedes Parkplatzes und an dessen Seiten in Längsrichtung angeordnet werden können und sich so entlang der Seiten eines sich dort befindlichen Fahrzeugs erstrecken können. Die Düsen sind dabei zur Ausbringung von Hochdruckwassernebel in einem Winkelbereich von horizontal, also entlang dem Boden, bis zu einem vorbestimmten Winkel nach oben ausgebildet. Der Hochdruckwassernebel wird aus diesen Düsen unter das Fahrzeug, an den Boden des Fahrzeugs sowie an die Seiten des Fahrzeugs gespritzt. Diese seitlichen Rohrleitungen und Düsen dienen dazu, das Elektrofahrzeug auch seitlich zu kühlen und insbesondere einen Überschlag von Hitze oder eines Brandes auf ein danebenstehendes Fahrzeug zu verhindern.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemässe System Rohrleitungen auf, die sowohl mittig entlang der Längsrichtung als auch seitlich entlang der Längsrichtung der Parkplätze angeordnet werden können.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das System für die Leitung von Hochdruckwassernebel vertikale Rohre auf, die im Bereich der Ecken jedes Parkplatzes angeordnet sind und sich vom Boden nach oben erstrecken. Die Rohre weisen Düsen auf, die zur Ausbringung von Hochdruckwassernebel entlang der Seiten des Parkplatzes und in einem vorbestimmten Winkelbereich ausgebildet sind.
Die Anordnung der Düsen an den vertikalen Rohrleitungen ermöglicht ebenfalls das Ausbringen von Hochdruckwassernebel entlang den Seiten eines überhitzten oder brennenden Fahrzeugs und verhindert so das Überschlagen eines Brandes auf ein danebenstehendes Fahrzeug.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das System für die Leitung von Hochdruckwassernebel weitere Rohre auf, die am Boden des Parklatzes angeordnet werden können und an der Hauptrohrleitung angeschlossen sind und die sich parallel zur Kurzseite des Parkplatzes erstrecken. Sie weisen Düsen auf, die zur Ausbringung von Hochdruckwassernebel in horizontaler Richtung und in einem vorbestimmten Winkelbereich nach oben ausgebildet sind. Diese Düsen ermöglichen eine Ausbringung von Hochdruckwassernebel an den Unterboden eines dort geparkten Fahrzeugs.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemässe System sowohl vertikale Rohre als auch die weiteren Rohre entlang der Kurzseite des Parkplatzes auf. In einer Ausführung der Erfindung sind die Rohrleitungen für die Leitung von Hochdruckwassernebel, die der Hauptrohrleitung für Hochdruckwassernebel angeschlossen sind, jeweils mit Magnetventilen ausgestattet, wobei die Magnetventile mit der Brandmeldezentrale verbunden sind und durch diese angesteuert werden. Dies ermöglicht, dass nur die Magnetventile der Rohrleitungen jenes Parkplatzes geöffnet werden, an dem auch ein Alarm aufgrund eines Temperaturanstiegs und/oder eines Auftretens von Rauch festgestellt worden ist. Dies bedeutet, dass nur gezielt an jenem Parkplatz mit einem Fahrzeug mit defekter oder brennender Batterie gekühlt bzw. gelöscht wird. Durch die gezielte Kühlung und Löschung an nur einem Parkplatz oder wenigen Parkplätzen, wo auch ein Brand entsteht oder entstanden ist, wird die erforderliche Wassermenge für den Betrieb des Löschsystems zusätzlich reduziert.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das System zur Generierung von Hochdruckwassernebel einen oder mehr Wassertanks als Wasserreservoir auf, zudem eine elektrische Hochdruck-Wasserpumpe. Die elektrische Pumpe ist mit der Hauptrohrleitung für die Leitung von Hochdruckwassernebel verbunden. Auch dieses System kann mit einer begrenzten Wassermenge genügend Hochdruckwassernebel generieren, sodass keine zusätzliche Wasserversorgung erstellt werden muss. Dieses System benötigt jedoch einen elektrischen Anschluss an die Sicherheitsstromversorgung, die zum Beispiel mit Akkumulatoren sichergestellt werden kann.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das System zur Generierung von Hochdruckwassernebel wiederum einen oder mehr Wassertanks als Wasserreservoir auf, und zudem eine Hochdruck-Wasserpumpe, die von einem Verbrennungsmotor angetrieben werden kann und die mit der Hauptrohrleitung für die Leitung von Hochdruckwassernebel verbunden ist.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das System zur Generierung von
Hochdruckwassernebel einen oder mehr nicht-druckfeste Wassertanks als Wasserreservoir auf, zudem mindestens zwei druckfeste Wassertanks und eine oder mehr Gasflaschen für Gas, beispielsweise Stickstoff. Die druckfesten Wassertanks sind einerseits je mit einer Gasflasche und anderseits mit dem nichtdruckfesten Wassertank als Wasserreservoir verbunden. Zudem führen von jedem der druckfesten Wassertanks je eine Leitung in die Hauptrohrleitung für die Leitung von Hochdruckwassernebel. Dieses System zur Generierung von Hochdruckwassernebel ermöglicht, dass Wasser aus dem Wasserreservoir in die druckfesten Wassertanks geleitet wird. Mittels Stickstoffs oder anderem geeignetem Gas aus den Gasflaschen und der Öffnung eines Ventils an einem ersten der mindestens zwei druckfesten Wassertanks wird Hochdruckwassernebel in die Hauptleitung des Rohrsystems geleitet. Ist der erste druckfeste Wassertank leer, so wird das Ventil dieses ersten Tanks geschlossen und das Ventil am zweiten druckfesten Wassertank geöffnet. So gelangt Hochdruckwassernebel mittels Gases aus den Gasflaschen aus dem zweiten druckfesten Wassertank in die Hauptrohrleitung für den Hochdruckwassernebel. Während sich der zweite druckfeste Wassertank leert, wird der erste druckfeste Wassertank mit Wasser aus dem Wasserreservoir wieder aufgefüllt. Hat sich der zweite druckfeste Wassertank geleert, so wird wiederum das Ventil am ersten druckfesten Wassertank für Hochdruckwassernebel geöffnet.
Ein erfindungsgemässes Löschsystem mit dieser Art von System zur Generierung von Hochdruckwassernebel ist insbesondere kostengünstig, indem nur zwei, relativ kleine druckfeste Wassertanks erforderlich sind. Druckfeste Wassertanks sind sehr teuer im Vergleich zu herkömmlichen Wassertanks. Deshalb halten sich die Herstellungskosten eines Systems dieser Art dank der kleinen Anzahl und kleinen Grösse der druckfesten Wassertanks in Grenzen. Das Konzept der abwechslungsweisen Auffüllung der druckfesten Wassertanks ermöglicht jedoch eine kontinuierliche Generierung von Hochdruckwassernebel. Der Wassertank zur Auffüllung der druckfesten Wassertanks ist so dimensioniert, um eine Generierung von Hochdruckwassernebel, während 30 Minuten zu gewährleisten, was der Interventionszeit der Feuerwehr entspricht. Der Wassertank als Wasserreservoir muss deshalb für die Fassung von nur beispielsweise 1500 1 ausgelegt werden. Eine separate Wasserversorgung ist somit nicht notwendig, was die Nachrüstung einer Parkgarage mit diesem System wiederum erleichtert. Zudem erfordert der Betrieb dieses Systems keine zusätzliche Sicherheitsstromversorgung.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das System zur Generierung von Hochdruckwassernebel einen oder mehr Wassertanks als Wasserreservoir auf, zudem eine pneumatische Pumpe sowie eine oder mehr Gasflaschen für Druckluft. Die pneumatische Pumpe ist mit der Hauptrohrleitung für die Leitung von Hochdruckwassernebel verbunden. Dieses Systems hat den Vorteil, dass es mit einer begrenzten Wassermenge Hochdruckwassernebel während der Interventionszeit generieren kann, bis eine Feuerwehr vor Ort ist. In der Schweiz beträgt diese Zeitdauer weniger als 30 Minuten. Eine zusätzliche Wasserversorgung ist für den Betrieb des erfindungsgemässen Systems nicht notwendig. Zudem erfordert der Betrieb auch dieses System keine zusätzliche Sicherheitsstromversorgung.
Das erfindungsgemässe System eignet sich für Parkgaragen oder Stellplätze für Fahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge, wobei die Stellplätze oder Parkgaragen beliebiger Grösse mit beliebiger Anzahl Stellplätzen sein können. Auch die Grösse der Stellplätze können beliebig gross sein, d.h. sie können für Fahrzeuge für den Individualverkehr sowie für Busse oder andere grössere Fahrzeuge dimensioniert sein. Das erfindungsgemässe System kann aufgrund seines Aufbaus leicht skaliert werden. Es kann einerseits mit entsprechender Ausgestaltung der Düsen für Parkplätze beispielsweise für Fahrzeuge für zwei bis sechs Personen ausgelegt werden, anderseits auch für Parkplätze mit bis zu 12 m Länge, wie für Busse oder Cars oder Lastwagen ausgelegt werden.
Weitere Vorteile der Erfindung folgen aus den abhängigen Patentansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in welcher die Erfindung anhand eines in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert wird. Es zeigt: Kurze Beschreibung der Figuren
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Systems zur automatischen Löschung von Bränden bei Elektrofahrzeugen in einer Parkgarage mit Brandmeldern am Boden jedes Parkplatzes, einer Brandmeldezentrale, einem System zur Generierung von Hochdruckwassernebel, einer Hauptrohrleitung sowie mittige und seitliche Rohrleitungen mit Düsen,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Systems zur automatischen Löschung von Bränden bei Elektrofahrzeugen, wobei das System zur Generierung von Hochdruckwassernebel einen nicht druckfesten Wassertank, mehrere Gasflaschen und zwei druckfeste Wassertanks aufweist,
Fig. 3 eine schematische detaillierte Darstellung des Systems für die Generierung von Hochdruckwassernebel gemäss Fig. 2.
Fig. 4 das System aus Fig. 3 mit Darstellung während des Betriebs,
Fig. 5 eine Ansicht eines einzelnen Parkplatzes mit Brandmeldern gemäss dem erfindungsgemässen System sowie am Boden der Parkplätze befestigten Rohrleitungen mit Düsen für Hochdruckwassernebel,
Fig. 6 eine Ansicht eines einzelnen Parkplatzes mit Brandmeldern gemäss dem erfindungsgemässen System und mit vertikalen Rohrleitungen mit Düsen für die Ausbringungen von Hochdruckwassernebel gemäss dem erfindungsgemässen System. Fig. 7 eine Ansicht eines einzelnen Parkplatzes mit erfindungsgemässem Löschsystem wie in Fig. 6 und zusätzlichen Rohrleitungen mit Düsen für Hochdruckwassernebel parallel zur Kurzseite des Parkplatzes.
In den Figuren sind für dieselben Elemente jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet worden und erstmalige Erklärungen betreffen alle Figuren, wenn nicht ausdrücklich anders erwähnt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
Figur 1 offenbart das Grundprinzip des erfindungsgemässen automatischen Brandlöschsystems S für Elektrofahrzeuge sowie dessen wesentlichen Merkmale. Das gesamte System S ist stationär in einem Stellplatz für ein oder mehrere Elektrofahrzeuge angeordnet. Exemplarisch ist hier ein Parkplatz mit 12 Parkplätzen A - L für Elektro-Personenkraftwagen gezeigt. Die Anlage lässt sich platzsparend neben dem Parkplatz installieren. An jedem Parkplatz A - L ist jeweils ein Brandmelder 1 mit mindestens einem Temperatursensor am Boden installiert, wobei die Brandmelder über eine elektrische Signalleitung 2 mit einer Brandmeldezentrale verbunden ist. Die Brandmelder sind vorzugsweise in der Mitte jedes Parkplatzes platziert, sodass diese sich möglichst nahe der Batterie eines dort geparkten Elektrofahrzeugs befindet. Ein Tank 4 für Löschwasser und ein mit dem Tank verbundenes System 4 zur Generierung von Hochdruckwassernebel sind neben den Parkplätzen angeordnet. Das System 4 kann eine Anlage mit einem nicht druckfesten Wassertank, 2 druckfesten Wassertanks und Gasflaschen sein. Es kann auch eine Anlage mit einem Wassertank und einer pneumatischen Hochdruckpumpe oder eine Anlage mit einem Wassertank und einer elektrischen Hochdruckpumpe sein. Eine Hauptrohrleitung 5 für die Leitung von Hochdruckwassernebel führt vom System 4 zu den einzelnen Parkplätzen A-L, wobei bei jedem Parkplatz eine oder mehr Rohrleitungen 6, 7 von der Hauptrohrleitung 5 abzweigen. Sie dienen dazu, Hochdruckwassernebel in verschiedene Teile jedes Parkplatzes zu bringen. Die Rohrleitung 6, 7 sind am Boden des Parkplatzes angeordnet und erstrecken sich über die Länge jedes Parkplatzes. Erste Rohrleitungen 6 führen durch die Mitte jedes Parkplatzes entlang seiner Längsrichtung. Zweite Rohrleitungen 7 führen entlang den Seiten jedes Parkplatzes ebenfalls entlang der Längsrichtung. Die Rohrleitungen 6, 7 weisen mehrere Düsen 8 zum Ausbringen des Hochdruckwassernebels auf. Die Düsen 8 sind so gestaltet und ausgerichtet, dass Hochdruckwassernebel vom Boden nach oben an den Boden eines Elektrofahrzeugs 9 gerichtet wird. Die Düsen an den seitlich angeordneten Rohrleitungen 7 sind zudem so ausgerichtet, dass Hochdruckwassernebel sowohl an den Unterboden des Elektrofahrzeugs als auch seitlich an das Elektrofahrzeugs 9 gerichtet wird.
Wird ein Elektrofahrzeug 9 auf einem Parkplatz mit einem Brandlöschsystem gemäss der vorliegenden Erfindung geparkt, so befindet sich dessen Boden und Batterie in der Nähe des Brandmelders 1 des betreffenden Parkplatzes. Im Fall einer Erhitzung der Batterie aufgrund eines Defekts oder eines Überladens der Batterie wird die Temperatur und/oder der Temperaturanstieg der Unterseite des Elektrofahrzeugs 9 und/oder aus der Batterie austretender Rauch durch den Brandmelder 1 detektiert. Übersteigt die Temperatur oder der Temperaturanstieg oder die Rauchmenge einen vorgegebenen Schwellenwert, so wird ein elektrisches Signal über die Signalleitung 2 zur Brandmeldeanlage 3 geleitet. Diese löst darauf die Ansteuerung des Systems 4 zur Generierung von Hochdruckwassernebel aus, der zur Kühlung und Löschung zum betreffenden Parkplatz geführt wird. Der Hochdruckwassernebel wird dazu in die Hauptrohrleitung 5 geleitet. Die Brandmeldezentrale 3 steuert zudem die Öffnung von Ventilen, insbesondere Magnetventilen an, die an Zweigstellen der Hauptrohrleitung 5 angeordnet sind, wo Rohrleitungen 6 und 7 von der Hauptrohrleitung wegführen. Die Ansteuerung der Ventile durch die Brandmeldezentrale aufgrund der Information eines spezifischen Brandmelders 1 ermöglicht, dass Hochdruckwassernebel nur an jenen Parkplatz geführt wird, wo ein Brandmelder einen übermässigen Temperaturanstieg oder eine überhöhte Temperatur oder Rauchpartikel detektiert hat.
Figur 2 zeigt das erfindungsgemässe System S mit einer bevorzugten Ausführung des Systems 4 für die Generierung des Hochdruckwassernebels. Dieses System 4a weist Wassertanks 10 auf, die nicht drucktest sind, beispielsweise aus Kunststoff, zudem mindestens zwei druckfeste Wassertanks 11 a und 11 b und Gasflaschen 12 mit Stickstoff oder anderem Gas. Diese Bestandteile ermöglichen die kontinuierliche Generierung von Hochdruckwassernebel während einer Zeitdauer, bis eine Feuerwehr vor Ort sein kann. Diese Zeitdauer ist beispielsweise 30 Minuten, was der Interventionszeit der Feuerwehr entspricht. Der während dieser Zeit generierte Hochdruckwassernebel kann mit einer begrenzten Wassermenge generiert werden, sodass ein Wasserreservoir in Form eines Wassertanks von begrenzter Grösse ausreichend ist. Diese Menge ist beispielsweise 1500 Liter. Der dafür notwendige Wassertank kann so in einer bestehende Parkgarage leicht und ohne dass bauliche Massnahmen platziert werden. Die zur Generierung des Hochdruckwassernebels notwendigen druckfesten Wassertanks 11 a, b sind von begrenzter Grösse, beispielsweise 2 x 20 Liter, sodass diese kostengünstig sind sowie auch platzsparend installiert werden können. Der detaillierte Aufbau und die Funktionsweise des Systems 4a zur Generierung des Hochdruckwassernebels sind in den Figuren 3 und 4 dargestellt.
Figuren 3 und 4 zeigen die beiden druckfesten Wassertanks 11 a, 11 b, die je durch eine Gasleitung 13a, b an zwei Gasflaschen 12 mit Stickstoff angeschlossen sind. Zudem ist jeder der beiden druckfesten Wassertanks 11 a, b über eine Wasserleitung 14a, b mit Ventil 15a, b mit dem Wassertank 10 verbunden. Von jedem der beiden druckfesten Wassertanks 11 a, b führt jeweils eine Rohrleitung 16a, b mit Ventil weg, in denen der generierte Hochdruckwassernebel zur Hauptrohrleitung 5 geleitet wird.
Im Fall eines detektierten Brands steuert die Brandmeldezentrale 3 das System 4a zur Generierung des Hochdruckwassernebels an, indem das Ventil in der Gasleitungen 13a geschlossen und das Ventil 15a in der Wasserleitung 14a geöffnet werden. So fliesst Wasser in den druckfesten Wassertank 11 a. Sobald der Wassertank 11 a voll ist, wird das Ventil 15a geschlossen und das Ventil in der Gasleitung 13a geöffnet, so dass das Wasser durch das Gas aus den Gasflaschen unter Druck gesetzt wird. In den druckfesten Wassertanks wird das Wasser beispielsweise bei 80 bar gehalten. Ist die druckfeste Tank 11a gefüllt, so wird das erste Ventil in der Rohrleitung 16a für den Hochdruckwassernebel geöffnet und der Hochdruckwassernebel in die Hauptrohrleitung 5 geleitet. Während der Füllstand im ersten druckfesten Wassertank 11 a fällt, so wird das zweite Ventil für Gas in der Gasleitung 13b geschlossen und das zweite Ventil 15b in der Wasserleitung 14b vom Wassertank 10 geöffnet, sodass der zweite druckfeste Tank 11 b gefüllt wird. Sobald der Füllstand im ersten druckfesten Tank 11 a unter einen vorgegebenen Wert fällt, so wird das Ventil 16 b für Hochdruckwassernebel aus dem zweiten druckfesten Wassertank 11 b geöffnet. Das Ventil in der Wasserleitung 14b und das Ventil 16a werden sodann geschlossen. So kann abwechslungsweise ein Wassertank gefüllt werden, während der andere Wassertank entleert wird und ein stetiger Hochdruckwassernebel gewährleistet werden.
Das System 4a hat den Vorzug, dass Hochdruckwassernebel mit druckfesten Wassertanks von begrenzter Grösse und somit kostengünstig generiert werden kann. Die begrenzte Wassermenge für den Betrieb des Brandlöschsystems ist ausreichend, indem jeweils nur jener oder jene Parkplätze mit Hochdruckwassernebel versorgt werden, bei denen tatsächlich auch eine Brandsituation besteht.
Figur 5 zeigt eine erste Ausführung des erfindungsgemässen Systems, insbesondere eine Ausführung der Rohrleitungen mit Düsen zur Ausbringung des Hochdruckwassernebels innerhalb eines Parkplatzes. Es ist die Hauptrohrleitung 5 gezeigt, die Hochdruckwassernebel aus der Hochdruckpumpe heranführt. Rohrleitungen 6 und 7 führen von der Hauptrohrleitung 5 weg, wobei der Fluss von Hochdruckwassernebel in diese Rohrleitungen 6 und 7 durch Magnetventile 20 ausgelöst wird. Die Magnetventile 20 werden wiederum von der Brandmeldezentrale angesteuert. Sämtliche Rohrleitungen 6 und 7 sind am Boden des Parkplatzes angeordnet. Die Rohrleitung 6 verläuft durch die Mitte und in Längsrichtung des Parkplatzes. Mindestens eine Düse 8 ist an dieser Rohrleitung 6 angeordnet und so ausgerichtet, dass Hochdruckwassernebel vom Boden aufwärts an den Unterboden und den Bereich der Batterie eines dort geparkten Elektrofahrzeugs 9 gesprüht werden kann. Diese Düsen gewährleisten eine frühzeitige Kühlung einer überhitzten Batterie und auch die Löschung eines Brands sollte dieser schon ausgebrochen sein. Die Rohrleitungen 7 sind seitliche Rohrleitungen und verlaufen seitlich entlang beiden Längsseiten des Parkplatzes. Die daran befestigten Düsen 8 sind so ausgestaltet, dass Hochdruckwassernebel an den Boden, entlang dem Boden, an den Unterboden des Fahrzeugs und auch seitlich an die Seiten des Fahrzeugs gespritzt wird. Die seitlichen Rohrleitungen 7 mit Düsen 8 gewährleisten eine Kühlung und Löschung des Fahrzeugs an seinen Seiten und die Verhinderung eines Überschlags von Hitze und Flammen auf einen daneben liegenden Parkplatz.
Figur 6 zeigt eine Ausführung des erfindungsgemässen Löschsystems mit vertikal angeordneten Rohrleitungen, wobei die vertikalen Rohrleitungen 7a jeweils an der Hauptrohrleitung 5 angeschlossen sind und sich jeweils an den Ecken der Parkplätze senkrecht nach oben erstrecken. Düsen 8b für Hochdruckwassernebel an den vertikalen Rohrleitungen 7a sind für eine Ausbringung des Hochdruckwassernebels entlang den Seiten der Parkplätze in einem vorbestimmten Winkelbereich ausgerichtet. Die vertikalen Rohrleitungen 7a sind wiederum mit Magnetventilen 20 ausgestattet.
Figur 7 zeigt eine weitere Ausführung der Anordnung von Rohrleitungen und Düsen für Hochdruckwassernebel. Hier führt zusätzlich zu den vertikalen Rohrleiten an den Ecken der Parkplätze, wie in Figur 6 gezeigt, eine weitere Rohrleitung 6a von der Hauptrohrleitung 5 weg und erstreckt sich am Boden entlang parallel zur Hauptrohrleitung 5 und parallel zur Kurzseite des Parkplatzes und somit entlang der Vorderseite, bzw. Heckseite, eines dort geparkten Fahrzeugs. Düsen 8a an den zweiten mittigen Rohrleitungen 6a sind an den Unterboden des Fahrzeugs gerichtet. Die Düsen 8a spritzen Hochdruckwassernebel beispielsweise in einem Winkelbereich von 0° bis 20° relativ zur Ebene des Bodens aus.
Weitere vertikale Rohrleitungen 7a führen von der Hauptrohrleitung 5 weg senkrecht nach oben. Düsen 8b an den vertikalen Rohrleitungen 7a richten Hochdruckwassernebel in einem vorbestimmten Winkelbereich entlang den Seiten eines Fahrzeugs. Der Hochdruckwassernebel ist vorzugsweise durch einen Wasserdruck von 80 bar, beispielsweise in einem Bereich von 40 bis 80 bar generiert. Dieser Wasserdruck gewährleistet einen Hochdruckwassernebel mit Tröpfchengrössen in einem Bereich von 50 bis 100 Mikrometer. Solche Drücke und Tröpfchengrössen gewährleisten eine Reichweite des ausgebrachten Hochdruckwassernebels von bis zu 8 Metern. Dies gewährleistet die Kühlung als auch die Löschung über den Bereich eines Parkplatzes für Personen-Elektrofahrzeuge. In sämtlichen Ausführungen sind die Rohrleitungen am Boden befestigt gezeigt. Wie erwähnt, umfasst eine Befestigung der Rohrleitungen am Boden sowohl eine Befestigung an der Oberfläche des Bodens als auch unter derselben. D.h. bei einer Befestigung auf der Oberfläche sind sie wie in den Figuren gezeigt auf dem Boden liegend angeordnet. Bei einer Befestigung unter der Oberfläche sind die Rohrleitungen im Boden leicht versenkt. Zweckmässigerweise wird hierzu zur Platzierung der Rohrleitungen der Boden zuerst leicht eingefräst und die Rohrleitungen werden darin platziert. Dies gilt auch für die den Rohrleitungen zugehörigen Düsen, die ebenfalls im Boden leicht versenkt platzierbar sind.
Bezugszeichenliste
1 Brandmelder
2 elektrische Signalleitung
3 Brandmeldezentrale
4, 4a System zur Generierung von Hochdruckwassernebel
5 Hauptrohrleitung für Hochdruckwassernebel
6 Rohrleitung in Mitte von Parkplatz
6a Rohrleitung
7 seitliche Rohrleitung entlang Seite von Parkplatz
7a vertikale Rohrleitung
8 Düsen
8a, b Düsen
9 Elektrofahrzeug
10 Wassertank, nicht druckfest
11a, b druckfeste Wassertanks
12 Gasflasche
13a, b Gasleitung mit Ventil
14a, b Wasserleitung
15a, b Ventil in Wasserleitung
16a, b Rohrleitung für Hochdruckwassernebel
20 Magnetventil
A-L Parkplatz für Elektrofahrzeuge
S Automatisches Brandlöschsystem

Claims

Patentansprüche
1. Automatisches System (S) zur Löschung von Bränden aus Elektrofahrzeugen gekennzeichnet durch
- einen oder mehr Brandmelder (1 ), die jeweils auf dem Boden eines Parkplatzes (A-L) für Elektrofahrzeuge (9) fix installierbar sind und mindestens einen Temperatursensor und/oder Rauchsensor aufweisen,
- eine Brandmeldezentrale (3), die mit jedem der einen oder mehr Brandmelder (1 ) verbunden ist,
- ein System (4) zur Generierung von Hochdruckwassernebel, an dem eine Hauptrohrleitung (5) für Hochdruckwassernebel angeschlossen ist, wobei die Hauptrohrleitung (5) dazu ausgebildet ist, um zu einem oder mehreren Parkplätzen (A-L) zu führen,
- eine oder mehr Rohrleitungen (6, 7, 6a, 7a), die bei dem einen oder den mehreren Parkplätzen der Hauptrohrleitung (5) angeschlossen und dazu ausgebildet sind, um am Boden des einen oder der mehreren Parkplätze (A-L) angeordnet zu werden,
Düsen (8) zur Ausbringung des Hochdruckwassernebels, die an den Rohrleitungen (6, 7, 6a, 7a) angeordnet sind und die nach oben ausrichtbar sind,
- wobei die Brandmeldezentrale (3) dafür ausgelegt ist, im Fall eines Alarms aufgrund eines Signals eines Temperatursensors und/oder Rauchsensors in dem einen oder den mehreren Brandmeldern (1 ) das System (4) zur Generierung von Hochdruckwassernebel anzusteuern und die Leitung von Hochdruckwassernebel in die Hauptrohrleitung (5) und die Rohrleitungen (6, 7, 6a, 7a) auszulösen.
2. Automatisches System (S) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das System (4) zur Generierung von Hochdruckwassernebel einen oder mehr Wassertanks als Wasserreservoir und eine elektrische Hochdruck-Wasserpumpe aufweist, wobei die elektrische Pumpe mit der Hauptrohrleitung für die Leitung von Hochdruckwassernebel verbunden ist.
3. Automatisches System (S) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das System (4) zur Generierung von Hochdruckwassernebel einen oder mehr Wassertanks als Wasserreservoir und eine Hochdruck-Wasserpumpe aufweist, die von einem Verbrennungsmotor antreibbar ist, wobei dieselbe Hochdruck- Wasserpumpe mit der Hauptrohrleitung (5) für die Leitung von Hochdruckwassernebel verbunden ist.
4. Automatisches System (S) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das System (4a) zur Generierung von Hochdruckwassernebel einen nichtdruckfesten Wassertank (10), mindestens zwei druckfeste Wassertanks (11a, 11 b), die je mit dem nicht-druckfesten Wassertank (10) verbunden sind, und eine oder mehr Gasflaschen (12) aufweist, wobei die druckfesten Wassertanks (11 a, 11 b) je über eine Leitung (13a, 13b) mit einer Gasflasche (12) verbunden sind und von jedem der druckfesten Wassertanks (11 a, 11 b) jeweils eine Leitung (16a, 16b) in die Hauptrohrleitung (5) für die Leitung von Hochdruckwassernebel führt.
5. Automatisches System (S) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das System (4) zur Generierung von Hochdruckwassernebel einen oder mehr Wassertanks als Wasserreservoir, eine pneumatische Pumpe sowie eine oder mehr Gasflaschen für Druckluft aufweist, wobei die pneumatische Pumpe mit der Hauptrohrleitung für die Leitung von Hochdruckwassernebel verbunden ist.
6. Automatisches System (S) nach einem der Ansprüche 1 -5, gekennzeichnet durch mittige Rohrleitungen (6), die der Hauptrohrleitung angeschlossen sind und am Boden eines Parkplatzes (A-L) und in Längsrichtung entlang der Mitte des Parkplatzes angeordnet werden können, wobei die mittigen Rohrleitungen (6) Düsen (8) aufweisen, die nach oben ausgerichtet sind.
7. Automatisches System (S) nach einem der Ansprüche 1 -6, gekennzeichnet durch seitliche Rohrleitungen (7) für die Leitung von Hochdruckwassernebel, die an der Hauptrohrleitung (5) für Hochdruckwassernebel angeschlossen sind und am Boden jedes Parkplatzes (A-L) und entlang den Seiten in Längsrichtung der Parkplätze (A- L) angeordnet werden können, wobei die seitlichen Rohrleitungen (7) Düsen (8) zur Ausbringung von Hochdruckwassernebel aufweisen und die Düsen (8) für die Ausbringung von Hochdruckwassernebel in einem Winkelbereich von horizontal bis zu einem vorbestimmten Winkel nach oben ausgebildet sind.
8. Automatisches System (S) nach einem der Ansprüche 1 -7, gekennzeichnet durch vertikale Rohrleitungen (7a) für Hochdruckwassernebel, die der Hauptrohrleitung (5) für Hochdruckwassernebel angeschlossen sind und dazu ausgebildet sind, um im Bereich der Ecken jedes Parkplatzes (A-L) angeordnet zu werden und sich vom Boden nach oben erstrecken, wobei die vertikalen Rohrleitungen (7a) Düsen (8b) aufweisen, die zur Ausbringung von Hochdruckwassernebel entlang den Seiten der Parkplätze (A-L) und in einem vorbestimmten Winkelbereich ausgebildet sind.
9. Automatisches System (S) nach einem der Ansprüche 1 -8, gekennzeichnet durch weitere Rohrleitungen (6a) für Hochdruckwassernebel, die der Hauptrohrleitung (5) angeschlossen sind, die parallel zur Kurzseite eines Parkplatzes (A-L) und am Boden angeordnet sind und Düsen (8a) aufweisen, die für die Ausbringung von Hochdruckwassernebel in horizontaler Richtung und in einem vorbestimmten Winkelbereich nach oben ausgebildet sind.
10. Automatisches System (S) nach einem der Ansprüche 1 -9, dadurch gekennzeichnet, dass in den mittigen Rohrleitungen (6), den seitlichen Rohrleitungen (7), den vertikalen Rohrleitungen (7a) und den weiteren Rohrleitungen (6a), die der Hauptrohrleitung (5) für Hochdruckwassernebel angeschlossen sind, jeweils Magnetventile (20) angeordnet sind, wobei die Magnetventile (20) mit der Brandmeldezentrale (3) verbunden sind und durch die Brandmeldezentrale (3) angesteuert werden.
11. Automatisches System (S) nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (6, 7, 6a) an der Oberfläche des Bodens eines Parkplatzes befestigbar sind.
12. Automatisches System (S) nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (6, 7, 6a) leicht versenkt unter der Oberfläche des Bodens eines Parkplatzes befestigbar sind.
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