[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Inertisierungsverfahren zur Brandverhütung
und Brandlöschung in einem umschlossenen Raum, insbesondere Laborraum, wobei der Raumatmosphäre
in geregelter Weise Frischluft als Zuluft zugeführt und aus der Raumatmosphäre in
geregelter Weise Abluft abgeführt wird, und wobei im Falle eines Brandes oder zur
Vermeidung eines Brandes der Raumatmosphäre ein unter Normalbedingungen gasförmiges
Löschmittel als Zuluft zugeführt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung
zum Löschen eines in einem umschlossenen Raum ausgebrochenen Brandes, wobei die Vorrichtung
zumindest eine Einrichtung aufweist zum Bereitstellen eines unter Normalbedingung
gasförmigen Löschmittels und zum plötzlichen Einleiten des gasförmigen Löschmittels
in die Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes, wenn in dem umschlossenen Raum ein
Brand ausgebrochen ist.
[0002] Die Druckschrift
DE 10 2005 023 101 A1 betrifft ein Verfahren zum Einbringen eines Inertgases in einen umschlossenen Raum,
wobei das komprimierte Inertgas mit annähernd konstantem Durchsatz in den Lösch- oder
Schutzbereich geleitet wird.
[0003] Die Druckschrift
DE 102 49 126 A1 betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer sauerstofffreien Atmosphäre in einem Raum,
aus dem die sauerstoffhaltige Luft abgepumpt und durch ein sauerstoffarmes Gas ersetzt
wird, wobei bei der aus dem Raum abgepumpten oder der Umgebungsluft der Sauerstoffanteil
herausgefiltert und in die Atmosphäre abgegeben wird und die gefilterte, weitestgehend
sauerstofffreie Luft in den zu intertisierenden Raum gepumpt wird.
[0004] Die Druckschrift
DE 44 13 074 A1 betrifft ein Verfahren zum Inertisieren von Reaktoren.
[0005] Die Druckschrift
US 2001/0029750 A1 betrifft eine bestimmte atembare Inertgaszusammensetzung sowie ein System zur Brandverhütung
und Brandlöschung mit solch einer Löschmittelzusammensetzung.
[0006] Die Druckschrift
EP 1 683 548 A1 betrifft ein Inertisierungsverfahren zur Vermeidung eines Brandes oder einer Explosion
in einem ersten umschlossenen Schutzbereich, bei dem der Schauerstoffgehalt im Schutzbereich
gegenüber der Umgebungsluft auf ein Grundinertisierungsniveau abgesenkt wird.
[0007] Die Druckschrift
US 2003/0226669 A1 betrifft ein ähnliches Inertisierungsverfahren.
[0008] Aus der Feuerlöschtechnik ist es bekannt, im Falle eines Brandes oder zur Vermeidung
eines Brandes in einem umschlossenen Raum der Raumatmosphäre ein unter Normalbedingungen
gasförmiges Löschmittel zuzuführen. Beispielsweise wird in der Druckschrift
DE 198 11 851 A1 ein System (Verfahren und Vorrichtung) zur Brandlöschung in geschlossenen Räumen
beschrieben. Bei diesem herkömmlichen System wird in Abhängigkeit von einem Branderkennungssignal
in die Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes ein unter Normalbedingung gasförmiges,
sauerstoffverdrängendes Löschmittel (nachfolgend auch einfach "Inertgas" genannt)
plötzlich, d.h. innerhalb möglichst kurzer Zeit, eingeleitet. Durch das Einleiten
des Inertgases wird der Sauerstoffgehalt in der Raumluftatmosphäre auf ein bestimmtes
vorab festlegbares "Inertisierungsniveau" abgesenkt. Dieses Inertisierungsniveau entspricht
einem reduzierten Sauerstoffgehalt, bei dem die Entflammbarkeit der in dem Raum gelagerten
Waren bzw. Materialien bereits soweit herabgesetzt ist, dass diese sich nicht mehr
entzünden können bzw. ein bereits ausgebrochenes Feuer erstickt wird.
[0009] Die bei der Flutung eines umschlossenen Raumes mit Inertgas resultierende Löschwirkung
beruht auf dem Prinzip der Sauerstoffverdrängung. "Normale" Umgebungsluft besteht
bekanntlich zu 21 Vol.-% aus Sauerstoff, zu 78 Vol.-% aus Stickstoff und zu 1 Vol.-%
aus sonstigen Gasen. Zum Löschen oder auch als präventive Brandschutzmaßnahme wird
durch Einleiten von Inertgas der Sauerstoffanteil in der Raumatmosphäre des betreffenden
Raumes verringert. Es ist bekannt, dass eine Löschwirkung bzw. ein präventiver Brandschutz
einsetzt, wenn der Sauerstoffanteil der Raumatmosphäre unter ein sogenanntes "Rückzündungsverhinderungsniveau"
absinkt. Das Rückzündungsverhinderungsniveau ist ein Inertisierungsniveau, welches
einer reduzierten Sauerstoffkonzentration entspricht, bei welchem sich die in dem
betreffenden Raum gelagerten Waren bzw. Materialien nicht mehr entzünden bzw. nicht
mehr brennen können. Demnach hängt das Rückzündungsverhinderungsniveau, welches üblicherweise
anhand von Versuchen ermittelt wird, von der Brandlast des Schutzbereichs ab. In der
Regel liegt der dem Rückzündungsverhinderungsniveau entsprechende Sauerstoffanteil
in einem Bereich zwischen 12 Vol.-% bis 15 Vol.-%. Bei leichtentzündlichen Stoffen,
wie beispielsweise leichtflüchtige Lösungsmittel, kann der dem Rückzündungsverhinderungsniveau
entsprechende Sauerstoffanteil allerdings auch geringer als 12 Vol.-% sein.
[0010] Gemäß einer von dem Verband der Sachversicherer (VdS) erst kürzlich ausgegebenen
Richtlinie sollte beim Fluten eines umschlossenen Raumes ("Schutzbereich") die Sauerstoffkonzentration
im Schutzbereich das Rückzündungsverhinderungsniveau innerhalb der ersten 60 Sekunden
ab Flutungsbeginn erreichen. Auf diese Weise ist mit der Inertgaslöschtechnik eine
wirkungsvolle Brandbekämpfung möglich, so dass innerhalb der Brandbekämpfungsphase
ein Brand im Schutzbereich vollständig gelöscht werden kann.
[0011] Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ist es insbesondere bei großvolumigen
Räumen, wie etwa Laborräumen, Fertigungsräumen oder Lagerhallen, erforderlich, dass
im Bedarfsfall möglichst zügig, d.h. innerhalb der in der VdS-Richtlinie geforderten
60 Sekunden, eine hinreichende Menge an Inertgas in die Raumatmosphäre des umschlossenen
Raumes eingebracht werden kann.
[0012] Hierzu bietet es sich an, dass die bei der Inertgaslöschtechnik verwendeten, sauerstoffverdrängenden
Gase beispielsweise in Stahlflaschen komprimiert gelagert werden. Alternativ oder
zusätzlich hierzu ist es denkbar, ein Gerät zur Erzeugung eines sauerstoffverdrängenden
Gases vorzusehen, wie etwa einen sogenannten "Stickstoffgenerator", wobei allerdings
die pro Zeiteinheit von dem Gerät bereitstellbare Inertgasmenge entsprechend an das
Volumen des Schutzbereiches angepasst sein muss. Dies gilt insbesondere dann, wenn
zusätzlich zu dem Stickstoffgenerator keine weitere Inertgasquelle vorgesehen ist.
Im Bedarfsfall wird dann die bereitgestellte Menge an Inertgas, beispielsweise über
Rohrleitungssysteme und entsprechende Austrittsdüsen, möglichst zügig in den betreffenden
Raum geleitet.
[0013] Aufgrund der Anforderung, dass bei der Inertgaslöschtechnik zumindest zu Beginn der
Flutung ein sauerstoffverdrängendes Gas möglichst rasch in den umschlossenen Raum
eingeleitet werden muss, um eine sichere und wirkungsvolle Brandbekämpfung zu ermöglichen,
ist für den umschlossenen Raum eine bauliche Druckentlastung unumgänglich, um Beschädigungen
von zumindest Teilen der den Raum umgebenden Hülle zu verhindern. Eine derartige Druckentlastung
wird in der Regel durch Einbau von Druckentlastungsklappen realisiert. Die Aufgabe
von Druckentlastungsklappen besteht darin, die Hülle des umschlossenen Raumes vor
Beschädigungen zu schützen, auch wenn im Inneren des Raumes, beispielsweise durch
die plötzliche Einleitung eines gasförmigen Löschmittels, relativ schnell ein erhöhter
Innendruck aufgebaut wird. Häufig ist dazu vorgesehen, dass die Druckentlastungsklappen
ausgelegt sind, dass sie sich bei einem vorab empirisch festgelegten Überdruck selbständig
öffnen. Durch das Öffnen der Druckentlastungsklappen wird in der Hülle des umschlossenen
Raumes eine Öffnung bereitgestellt, durch welche der im Inneren des Raumes aufgebaute
Überdruck entweichen kann. Es ist bekannt, dass sich die Druckentlastungsklappen nach
dem Entweichen des Überdruckes, also wenn eine Druckentlastung stattgefunden hat,
wieder selbständig schließen. Zur technischen Realisierung des selbständigen Öffnens
und Schließens der Druckentlastungsklappe ist es bekannt, einen Mechanismus mit einem
federbelasteten Bolzen zu verwenden.
[0014] Der Nachteil von einer solchen mechanischen Druckentlastung ist darin zu sehen, dass
die zu berücksichtigende Druckentlastungsfläche bereits in der Planungsphase vor der
baulichen Fertigstellung des umschlossenen Raumes abgeschätzt werden muss. Ferner
ist ebenfalls bereits in der Planungsphase die Dimensionierung der einzubauenden Druckentlastungsklappen
festzulegen. Insbesondere ist vorab abzuschätzen, welche mit der Druckentlastungsklappe
bereitzustellende effektive Luft- bzw. Gasdurchlassfläche vorzusehen ist.
[0015] Bei der Auslegung und Dimensionierung der zum Einsatz kommenden Druckentlastungsklappen
wird in herkömmlicher Weise häufig von einem in dem umschlossenen Raum theoretisch
auftretbaren Überdruck ausgegangen. Aus Gründen der Planungssicherheit muss dieser
theoretische Wert oftmals noch mit einem mehr oder weniger großzügigen Sicherheitsaufschlag
versehen werden, um auch noch außerplanmäßige Druckbelastungen mit einzukalkulieren.
Der Einbau von überdimensionierten Druckentlastungsklappen ist allerdings im Hinblick
auf die Kosten nachteilig.
[0016] Des Weiteren ist ein umschlossener Raum, der bereits mit einer herkömmlichen Inertgasfeuerlöschanlage
ausgerüstet ist, häufig nur noch bedingt umbau- bzw. erweiterbar. Wenn es beispielsweise
im Rahmen einer Umstrukturierung erforderlich ist, das Raumvolumen durch bauliche
Maßnahmen zu vergrößern, sind unter Umständen weiterer Druckentlastungsklappen vorzusehen,
um den geforderten sicherheitstechnischen Auflagen Sorge zu tragen.
[0017] Auch gestattet es der bisher bekannte Ansatz zur Bereitstellung einer Druckentlastung
nicht oder nur mit größerem baulichen Aufwand, dass in einem Raum, der bereits mit
einer herkömmlichen Inertgasfeuerlöschanlage und einer herkömmlichen Druckentlastung
ausgerüstet ist, in der Raumatmosphäre ein vor der Flutung mit Inertgas bewusst eingestelltes,
künstliches Druckverhältnis während der Flutung beizubehalten. Dieses Erfordernis
ist zum Beispiel bei Laborräumen zu berücksichtigen, deren Raumdruck im Vergleich
zum Umgebungsdruck permanent reduziert ist, um mit Hilfe des im Inneren des Raumes
eingestellten Unterdruckes beispielsweise ein Entweichen von gesundheitsgefährlichen
Partikeln, Substanzen, Viren etc. zu verhindern. Dieser durch den permanent eingestellten
Unterdruck bewirkte Schutzmechanismus würde versagen, wenn zur Druckentlastung herkömmliche
mechanisch arbeitende Druckentlastungsklappen verwendet werden, die bei Bedarf eine
Druckentlastungsöffnung nach außen bereitstellen.
[0018] Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
auf dem Prinzip der Inertisierung basierende Feuerlöschanlage sowie ein Feuerlöschverfahren
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass für einen umschlossenen
Raum, insbesondere Laborraum, in dem ein permanenter Unterdruck eingestellt ist, eine
bei einer Flutung mit Inertgas vorzusehende Druckentlastung über einen möglichst großen
Bereich von der Größe des Raumes und dem Raumvolumen abgekoppelt ist, wobei es die
Druckentlastung gleichzeitig gestattet, dass auch bei einer raschen Einleitung von
Inertgas der in dem Raum eingestellte Unterdruck beibehalten wird, um somit wirkungsvoll
auch während der Flutung des Raumes mit Inertgas ein Entweichen von ggf. in der Raumatmosphäre
vorhandenen gesundheitsgefährlichen Partikeln, Substanzen, Viren etc. zu verhindern.
Insbesondere liegt die mit der vorliegenden Erfindung zu lösende Aufgabe darin, ein
Möglichkeit anzugeben, wie die Luft aus dem umschlossenen Raum abgeführt werden kann,
um einen Unterdruck aufrecht zu erhalten.
[0019] Diese Aufgabe wird im Hinblick auf das Verfahren durch den Gegenstand des unabhängigen
Patentanspruchs 1 und im Hinblick auf die Vorrichtung durch den Gegenstand des nebengeordneten
Patentanspruchs 11 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den jeweiligen Unteransprüchen
angegeben werden.
[0020] Demnach weist die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere eine Druckentlastungseinrichtung
mit einer Unterdruckerzeugungseinrichtung und einer Steuerung auf, wobei die Steuerung
ausgelegt ist, die Unterdruckerzeugungseinrichtung in Abhängigkeit von dem in der
Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes herrschenden Druck (hierin auch "Raumdruck"
genannt) derart anzusteuern, dass der in der Raumatmosphäre herrschende Druck einen
vorgebbaren maximalen Druckwert nicht überschreitet.
[0021] Unter dem hierin verwendeten Begriff "Unterdruckerzeugungseinrichtung" ist grundsätzlich
jedwede Anlage oder Einrichtung zu verstehen, die ausgelegt ist, beispielsweise durch
aktives Abführen von Luft bzw. Gas aus der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes
den im Inneren des Raumes herrschenden Druck absenken zu können. Wesentlich ist, dass
bei der hierin vorgeschlagenen Lösung lediglich gefordert wird, dass Luft bzw. Gas
aus der (gasförmigen) Raumatmosphäre entfernt wird. Dies kann beispielsweise dadurch
geschehen, dass über eine Abluftleitung die Luft bzw. das Gas aus dem Raumvolumen
des umschlossenen Raumes entfernt bzw. abgeführt wird. Denkbar ist es allerdings auch,
dass die zum Zwecke der Druckentlastung aus der Raumatmosphäre zu entfernende Luft-
bzw. Gasmenge nicht aus dem Raumvolumen abgeführt, sondern beispielsweise mit Hilfe
eines Kompressors verdichtet und in komprimierter Form im Inneren des Raumes verbleibt,
beispielsweise indem die komprimierte Luft- bzw. Gasmenge in einem Druckspeicherbehälter
zwischengespeichert wird. Der Druckspeicherbehälter kann im Inneren des Raumes oder
aber auch außerhalb des Raumes angeordnet sein.
[0022] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist insbesondere vorgesehen, dass bei dem Verfahren
der eingangs genannten Art zumindest bei dem Verfahrensschritt des plötzlichen Einleitens
des Löschmittels in die Raumatmosphäre der momentane, in der Raumatmosphäre herrschende
Druck gemessen und der Druckmesswert mit einem vorgegebenen maximalen Druckwert verglichen
wird. Anschließend wird in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleiches in dem umschlossenen
Raum ein Unterdruck derart erzeugt, dass der momentane Druckmesswert den vorgegebenen
maximalen Druckwert nicht überschreitet.
[0023] Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand. Demnach
wird im eigentlichen Sinne keine "Druckentlastung", sondern vielmehr eine intelligente
Druckkompensation vorgeschlagen, bei welcher der bei Einleitung von Löschgas im
[0024] Rauminneren ansteigende Druck kompensiert wird. Insbesondere wird dabei der vor der
Flutung in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raums eingestellte Raumdruck aufrechterhalten.
Dies gilt selbst dann, wenn innerhalb kürzester Zeit und insbesondere innerhalb der
ersten 60 Sekunden nach Flutungsbeginn in der Raumatmosphäre das Rückzündungsverhinderungsniveau
eingestellt werden muss.
[0025] Insbesondere dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Druckentlastungseinrichtung
mit einer über eine Steuerung ansteuerbaren Unterdruckerzeugungseinrichtung zum Einsatz
kommt, ist es in vorteilhafter Weise möglich, in der Raumatmosphäre des umschlossenen
Raumes den sich zum Zeitpunkt der Löschmitteleinleitung aufbauenden Überdruck kontinuierlich
zu kompensieren. Durch das Vorsehen der Unterdruckerzeugungseinrichtung kann insbesondere
erreicht werden, dass in dem umschlossenen Raum grundsätzlich ein Unterdruck erzeugt
wird, dessen Größe an den durch das Einleiten des Löschmittels erzeugten momentanen
Überdruck angepasst ist. Somit kann zu jeder Zeit der durch das Einleiten des Löschmittels
in den umschlossenen Raum erzeugte Überdruck hinreichend kompensiert werden.
[0026] Der mit der Unterdruckerzeugungseinrichtung bereitstellbare Unterdruck ist vorzugsweise
derart gewählt, dass zumindest eine teilweise Kompensation des Überdruckes möglich
ist, der sich durch das plötzliche Einleiten des gasförmigen Löschmittels im Schutzbereich
aufbaut.
[0027] Unter der hierin verwendeten Formulierung "Erzeugen eines Unterdruckes" bzw. "Bereitstellen
eines Unterdruckes" ist grundsätzlich das aktive Abführen eines Luft- bzw. Gasvolumens
Δ
V aus der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes zu verstehen, infolgedessen sich
der Luft- bzw. Gasdruck
p im Inneren des Raumes gemäß der nachfolgend angegebenen Gleichung zur Beschreibung
der isothermen Druckänderung um den Betrag Δ
p ändert:

mit K = Kompressionsmodul der Raumluft
[0028] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Unterdruckerzeugungseinrichtung über die
Steuerung ansteuerbar ist. Die Ansteuerung der Unterdruckerzeugungseinrichtung erfolgt
vorzugsweise derart, dass der in der Raumatmosphäre herrschende Druck einen vorgebbaren
maximalen Druckwert nicht überschreitet.
[0029] Demnach ist es mit der erfindungsgemäßen Lösung möglich, eine auf dem Prinzip der
Inertisierung basierende Feuerlöschanlage bei einem umschlossenen Raum einzusetzen,
der eine Atmosphäre aufweist, die im Vergleich zu dem Luftdruck der normalen Außenatmosphäre
einen reduzierten Druck (Unterdruck) aufweist, wie es beispielsweise in Laborräumen
der Fall sein kann. Mir der erfindungsgemäßen Lösung wird dieser im Schutzbereich
bewusst eingestellte Unterdruck auch dann aufrechterhalten, wenn beispielsweise zum
Zwecke einer Brandlöschung ein gasförmiges Löschmittel in die Raumatmosphäre eingeführt
wird. Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der maximale Druckwert, der als
Schwellwert für den in der Raumatmosphäre aufrechtzuerhaltenden Druck verwendet wird,
frei vorgebbar ist.
[0030] Wesentlich ist, dass die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbare Druckkompensation
bzw. Druckentlastung von der räumlichen Auslegung des umschlossenen Raumes, und insbesondere
von der Größe bzw. dem Volumen des Raumes abgekoppelt ist, da unabhängig von dem Raumvolumen
mit der Druckentlastungseinrichtung eine sich bei Einleitung eines gasförmigen Löschmittels
einstellende Druckänderung im Raum entsprechend kompensiert werden kann. Bei der erfindungsgemäßen
Lösung dient dabei nicht der normale Atmosphärendruck, sondern der vor der Flutung
mit Inertgas im Inneren des Raumes eingestellte (Unter-)Druck als Bezugsgröße für
die bereitzustellende Druckentlastung.
[0031] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um eine verfahrenstechnische
Umsetzung der mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung realisierbaren Brandvermeidung
bzw. Brandlöschung. Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschriebenen
Vorteile sind in gleicher Weise auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbar.
[0032] Insbesondere handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein besonders
leicht zu realisierendes aber dennoch effektives Verfahren zum präventiven Brandschutz
und/oder zum effektiven und insbesondere zuverlässigen Löschen eines in einem umschlossenen
Raum ausgebrochenen Feuers, wobei eine Druckentlastung in Gestalt einer Druckkompensation
vorgesehen ist. Mit Hilfe dieser Druckkompensation ist es möglich, eine während der
Löschmitteleinleitung in der Raumatmosphäre eintretende Druckänderung hinreichend
zu kompensieren, so dass auf diese Weise eine Beschädigung der Raumhülle wirksam verhindert
werden kann.
[0033] Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass in dem Schutzbereich zu jeder Zeit,
d.h. auch während einer Löschmitteleinleitung, aus der (gasförmigen) Raumatmosphäre
aktiv Abluft abgeführt wird. Ein in dem Raum im Vergleich zu dem normalen Luftdruck
der Außenatmosphäre reduzierter Raumdruck kann auf diese Weise zu jeder Zeit, d.h.
auch während der Löschmittelzufuhr aufrechterhalten werden, und zwar indem sichergestellt
wird, dass grundsätzlich das je Zeiteinheit der Raumatmosphäre insgesamt als Frischluft
und/oder als Löschmittel zugeführte Gasvolumen kleiner als oder gleich groß wie das
je Zeiteinheit als Abluft aus der (gasförmigen) Raumatmosphäre abgeführte bzw. entfernte
Volumen ist.
[0034] Vorteilhafte Weiterentwicklungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen
2 bis 10 und der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Ansprüchen 11 bis 13 angegeben.
[0035] Grundsätzlich gilt, dass bei dem erfindungsgemäßen Inertisierungsverfahren die Abluft
in geregelter Weise aus der Raumatmosphäre abgeführt bzw. entfernt werden kann. Unter
dem hierin verwendeten Begriff "Raumatmosphäre" wird das gasförmige Raumvolumen des
umschlossenen Raumes verstanden. Demnach ist unter der Bezeichnung "Abführen von Abluft
aus der Raumatmosphäre" das Entfernen von zumindest einem Teil der Abluft aus dem
gasförmigen Raumvolumen zu verstehen.
[0036] Wie bereits angedeutet, kann das Abführen, d.h. Entfernen der Abluft aus der gasförmigen
Raumatmosphäre auf unterschiedliche Weisen realisiert werden. Zum einen bietet es
sich an, dass zumindest ein Teil der Abluft über eine Abluftanlage aus dem Raumvolumen
aktiv abgesaugt wird. Hierbei wird die Abluft nicht nur aus der Raumatmosphäre, sondern
auch aus dem Raumvolumen abgeführt, d.h. entfernt. Wird die Abluftanlage dazu verwendet,
die Abluft in geregelter Weise abzuführen, um auf diese Weise einen bei der Zufuhr
von Inertgas auftretenden Anstieg des Raumdruckes zu kompensieren, muss - da im Falle
einer Brandlöschung innerhalb kürzester Zeit eine relativ große Menge an Inertgas
dem Raumvolumen zugeführt wird - die Abluftanlage entsprechend ausgelegt sein, dass
sie auch innerhalb kürzester Zeit eine entsprechende Menge an Abluft absaugen bzw.
abführen kann. Eine Abluftanlage mit einem derart großen Ansaugvolumen kann oftmals
allerdings nicht oder nur mit größerem finanziellen Aufwand realisiert werden.
[0037] Aus diesem Grund ist in der erfindungsgemäßen Lösung eine Unterdruckerzeugungseinrichtung
vorgesehen, die separat von der Abluftanlage ausgeführt sein kann und dazu dient,
den bei der Zufuhr von Inertgas erforderlichen Druckausgleich bereitzustellen.
[0038] Bei dieser Realisierung liegt eine bewusste Funktionstrennung vor: die Unterdruckerzeugungseinrichtung
ist separat von der Abluftanlage ausgeführt und dient dazu, dass der in der Raumatmosphäre
herrschende Druck (auch einfach "Raumdruck" genannt) einen vorgebbaren maximalen Druckwert
nicht überschreitet, so dass auf diese Weise ein in dem umschlossenen Raum eingestellter
reduzierter Druck wirkungsvolle aufrechterhalten wird, selbst wenn zu Beginn einer
Flutung mit Inertgas innerhalb kurzer Zeit eine relativ große Menge an sauerstoffverdrängendem
Gas der Raumatmosphäre zugeführt wird.
[0039] In der erfindungsgemäßen Lösung kommt als Unterdruckerzeugungseinrichtung ein Kompressor
zum Einsatz, der ausgelegt ist, das Volumen von zumindest einem Teil der aus der gasförmigen
Raumatmosphäre zu entfernenden Abluft zu komprimieren, d.h. zu verdichten. Der Kompressor
ist im Inneren des Raumes angeordnet, so dass die Abluft, welche von dem Kompressor
verdichtet wird, in einem Hochdruckspeicherbehälter im Raum gespeichert werden kann.
[0040] Vielmehr dient der Kompressor dazu, das Volumen der aus der gasförmigen Raumatmosphäre
zu entfernenden Abluft zu verkleinern und auf diese Weise einen sich beim Fluten von
Inertgas aufbauenden Überdruck zu kompensieren.
[0041] Wie bereits angedeutet ist der Kompressor und der Hochdruckspeicherbehälter im Inneren
des umschlossenen Raumes angeordnet Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine
Druckkompensation bereitgestellt werden kann, ohne dass hinzu größere bauliche Maßnahmen
erforderlich sind. Eine Installation des Kompressors im Inneren des Raumes bietet
sich insbesondere bei Räumen an, die nicht oder nur mit größerem Aufwand mit einem
zusätzlichen Abluftrohrleitungssystem aus- oder nachgerüstet werden können.
[0042] Grundsätzlich sollte der Kompressor einen hinreichend hohen Volumendurchsatz haben,
so dass sichergestellt werden kann, dass das Ansaugvolumen des Kompressors größer
als oder gleich groß wie der Volumenstrom der der Raumatmosphäre insgesamt als Frischluft
und/oder als Löschmittel zugeführten Zuluft ist. Denkbar wäre es somit, als Kompressor
beispielsweise einen Turboverdichter einzusetzen, dessen Bauart eine kontinuierliche
Arbeitsweise garantiert und der sich durch einen hohen Volumendrucksatz auszeichnet.
[0043] Alternativ oder zusätzlich zu einer als Kompressor ausgebildeten Unterdruckerzeugungseinrichtung
ist es selbstverständlich auch denkbar, dass die der Raumatmosphäre abzuführende Abluft
über ein Abluftrohrleitungssystem aus dem Rauminneren entfernt wird.
[0044] Insbesondere bei einem Laborraum, dessen Raumatmosphäre gesundheitsgefährliche Stoffe,
Partikel oder Substanzen (wie z.B. Viren) aufweisen kann, ist es bevorzugt, dass die
mit Hilfe des Kompressors komprimierte und ggf. in dem Hochdruckspeicherbehälter zwischengespeicherte
Abluft erst nach einer geeigneten Behandlung, insbesondere Filterung und/oder Sterilisation,
an die Außenatmosphäre abgeführt wird, um somit zu verhindern, dass gesundheitsgefährliche
Stoffe, Partikel, Substanzen etc. freigesetzt werden können.
[0045] Grundsätzlich gilt allerdings, dass als Unterdruckerzeugungseinrichtung auch andere
Lösungen denkbar sind. Beispielsweise wäre es denkbar, Einrichtungen zum Reduzieren
der Gasmenge im umschlossenen Raum einzusetzen, welche mit einem Lüfter betrieben
werden. In einer möglichen Realisierung der Unterdruckerzeugungseinrichtung kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass diese eine Ansaugeinrichtung und ein mit der Ansaugeinrichtung
verbundenes Ansaugrohrsystem aufweist. Dabei ist es bevorzugt, dass mit Hilfe einer
Steuerung die mittels der Ansaugeinrichtung über das Ansaugrohrsystem aus dem umschlossenen
Raum je Zeiteinheit abgesaugte Gas- bzw. Luftmenge einstellbar ist. So ist es in diesem
Zusammenhang insbesondere denkbar, dass die Ansaugeinrichtung als Lüfter realisiert
ist bzw. einen Lüfter ausweist, dessen Drehzahl und/oder dessen Drehrichtung mit Hilfe
der Steuerung der Druckentlastungseinrichtung einstellbar sind/ist. Hierbei handelt
es sich um eine leicht zu realisierende aber dennoch wirkungsvolle Ausführung der
Unterdruckerzeugungseinrichtung, bei welcher mit Hilfe der Steuerung die mit der Unterdruckerzeugungseinrichtung
im Schutzbereich bewirkbare Druckkompensation besonders genau vorgenommen werden kann.
Wie bereits zuvor erwähnt ist hierbei allerdings zu berücksichtigen, dass die Ansaugeinrichtung
entsprechend ausgelegt ist, um pro Zeiteinheit ein hinreichendes Volumen an Ablauf
aus der Raumatmosphäre abführen zu können, damit auch der sich bei Flutungsbeginn
rasch einstellende Druckanstieg möglichst zeitgleich kompensiert werden kann.
[0046] Wenn bei der zuletzt genannten Ausführungsform als Ansaugeinrichtung ein Lüfter vorgesehen
ist, bei dem über die Steuerung nicht nur die Drehzahl, sondern auch die Dreheinrichtung
eingestellt werden kann, ist es möglich, die Ansaugeinrichtung auch als Ausblaseinrichtung
zu verwenden. Eine Ausblaseinrichtung ist eine Einrichtung, die ausgelegt ist, beispielsweise
eine aktive Belüftung des umschlossenen Raumes zu ermöglichen. Das Vorsehen einer
derartigen Ausblaseinrichtung kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn beispielsweise
nach einer Brandlöschung der noch im Raum vorhandene Rauch abgeführt werden muss,
oder wenn (aus welchen Gründen auch immer) Frischluft in den Raum eingeführt werden
muss.
[0047] Im Hinblick auf die mit der erfindungsgemäßen Lösung realisierbare Druckentlastung
bzw. Druckkompensation ist es bevorzugt, wenn die jeweiligen Volumenströme der als
Zuluft zugeführten Frischluft, der abgeführten Abluft und des im Brandfall oder zur
Brandvermeidung als Zuluft zugeführten Löschmittels gemessen werden, und im Anschluss
daran die jeweiligen Volumenströme so geregelt werden, dass zu jeder Zeit die Differenz
zwischen dem Volumenstrom der der Raumatmosphäre insgesamt als Frischluft und/oder
als Löschmittel zugeführten Zuluft und dem Volumenstrom der aus der Raumatmosphäre
abgeführten Abluft einen konstanten vorab festlegbaren Wert annimmt. Wenn der umschlossene
Raum eine gas- und aerosoldichte Raumhülle aufweist, sollte dieser vorab festlegbare
Wert Null betragen, um sicherzustellen, dass ein in dem umschlossenen Raum eingestellter
Raumdruck trotz der Zufuhr von Zuluft in Gestalt von Frischluft und/oder Inertgas
(ggf. mit einem gewissen Regelbereich) aufrechterhalten bleibt. Indem die Differenz
zwischen dem Volumenstrom der Zuluft und dem Volumenstrom der Abluft auf einen vorab
festlegbaren Wert einstellbar ist, kann aber auch in geregelter Weise der Raumdruck
bewusst verändert (erhöht oder verringert) werden.
[0048] Alternative oder zusätzlich zu der zuvor genannte Regelung ist es von Vorteil, wenn
kontinuierlich oder zu vorgebbaren Zeiten und/oder Ereignissen die Differenz zwischen
dem in dem Raum herrschenden Druck (Raumdruck) und dem Luftdruck der Außenatmosphäre
ermittelt und mit einem vorgebbaren Wert verglichen wird, und wenn der Volumenstrom
der der Raumatmosphäre insgesamt als Frischluft und/oder als Löschmittel zugeführten
Zuluft und der Volumenstrom der aus dem Raumatmosphäre abgeführten Abluft in Abhängigkeit
von dem Vergleich geregelt werden. Hierbei handelt es sich um eine besonders leicht
zu realisierende aber dennoch effektive Möglichkeit, in dem umschlossenen Raum eine
wirkungsvolle Druckkompensation vorzunehmen, selbst wenn innerhalb kürzester Zeit
insbesondere bei Beginn einer Brandbekämpfungsphase pro Zeiteinheit eine große Menge
an Inertgas der Raumatmosphäre als Zuluft zugeführt wird.
[0049] Bei der zuletzt genannten Weiterbildung werden der Vergleich und die im Anschluss
daran ausgeführte Regelung vorzugsweise mit Hilfe einer Steuerung durchgeführt. Dabei
sollte die Steuerung ausgelegt sein, eine dem Raum zugeordnete Zuluftanlage, eine
mit dem Raum verbundene Inertgasquelle sowie eine dem Raum zugeordnete Abluftanlage
und ggf. Unterdruckerzeugungseinrichtung derart anzusteuern,
- dass der Volumenstrom der der Raumatmosphäre insgesamt als Frischluft und/oder als
Löschmittel zugeführten Zuluft gleich groß wie der Volumenstrom der aus der Raumatmosphäre
abgeführten Abluft ist, wenn die ermittelte Differenz zwischen dem Raumdruck und dem
Luftdruck der Umgebungsluft vom vorgegebenen Wert entspricht; und/oder
- dass der Volumenstrom der der Raumatmosphäre insgesamt als Frischluft und/oder als
Löschmittel zugeführten Zuluft kleiner als der Volumenstrom der aus dem Raumatmosphäre
abgeführten Abluft ist, wenn die ermittelte Differenz zwischen dem Raumdruck und dem
Luftdruck der Umgebungsluft kleiner als der vorgegebenen Wert ist.
[0050] Hierbei ist anzumerken, dass die Differenz zwischen dem Luftdruck in dem Raum und
dem Luftdruck der Außenatmosphäre ermittelt werden kann, indem der in dem Raum herrschende
Druck (Raumdruck) und der Luftdruck der Außenatmosphäre gemessen werden.
[0051] Als Druckmesseinrichtung kommen beispielsweise Manometer in Frage, bei welchen der
Außenluftdruck, d.h. der Luftdruck der Außenatmosphäre als Referenzdruck benutzt wird.
Denkbar ist selbstverständlich aber auch der Einsatz von Barometern, also Druckmesseinrichtungen,
bei welchen als Referenz ein Vakuum benutzt wird. Zur Realisierung der Druckmesseinrichtung
sind grundsätzlich sogenannte "direkte Druckmessgeräte" denkbar, welche die Krafteinwirkung
des zu erfassenden Druckes nutzen, beispielsweise indem mechanisch, kapazitiv, induktiv,
piezorezessiv oder über Dehnungsmessstreifen die Krafteinwirkung des Druckes weitergegeben
und in entsprechende Signale umwandelt wird. Andererseits sind selbstverständlich
auch sogenannte "indirekte Druckmessgeräte" denkbar, bei welchen über die Messung
der Teilchenzahldichte, der Wärmeleitung etc. ein Rückschluss auf den in der Raumatmosphäre
des umschlossenen Raumes herrschenden Druckes eine Aussage getroffen wird.
[0052] Zusätzlich oder alternativ zu einer Druckmesseinrichtung ist es selbstverständlich
aber auch denkbar, den Druck in der Atmosphäre des Raumes rechnerisch zu bestimmen.
In einer solchen Druckberechnung sollte vorzugsweise das Volumen des umschlossenen
Raumes einerseits und die in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschmittelmenge
andererseits berücksichtigt werden. Selbstverständlich sind hier aber auch andere
Ausführungsformen denkbar.
[0053] Wie bereits angedeutet, dient das erfindungsgemäße Verfahren dazu, im Falle eines
Brandes in dem Raum ein Inertisierungsniveau einzustellen, indem innerhalb einer möglichst
kurzen Zeit nach einer Branddetektion der Raumatmosphäre ein sauerstoffverdrängendes
Gas (Inertgas) zugeführt wird. Um möglichst frühzeitig einen Brand erfassen und die
Brandbekämpfungsphase einleiten zu können, ist es vorteilhaft, wenn kontinuierlich
oder zu vorgebbaren Zeiten und/oder Ereignissen in der Raumatmosphäre gemessen wird,
ob zumindest eine Brandkenngröße vorliegt, wobei im Falle der Detektion eine Brandkenngröße
der Raumatmosphäre das Löschmittel als Zuluft zugeführt wird. Gleichzeitig sollte
die Zufuhr von Frischluft angehalten werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass
relativ zügig das für den umschlossenen Raum charakteristische Rückzündungsverhinderungsniveau
eingestellt werden kann. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass im Falle
eines Brandes die Frischluftzufuhr nicht vollständig eingestellt sondern lediglich
gedrosselt wird. Dies kann unter Umständen sinnvoll sein, wenn beispielsweise ein
Schwellbrand mit starker Rauchentwicklung ausgebrochen und zu bekämpfen ist.
[0054] Dementsprechend ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgesehen, dass diese eine Einrichtung zum Erfassen von mindestens einer Brandkenngröße
in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes aufweist. Zusätzlich sollte die erfindungsgemäße
Anlage eine mit einer Steuerung ansteuerbare Löschmittelzufuhreinrichtung aufweisen.
Diese Steuerung ist vorzugsweise ausgelegt, in einem Brandfall die Löschmittelzufuhreinrichtung
derart anzusteuern, dass das bereitgestellte Löschmittel unmittelbar, und somit in
möglichst kurzer Zeit, der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes zugeführt wird.
[0055] Unter der Begriff "Brandkenngröße" werden physikalische Größen verstanden, die in
der Umgebung eines Entstehungsbrandes messbaren Veränderungen unterliegen, zum Beispiel
die Umgebungstemperatur, der Feststoff- oder Flüssigkeits- oder Gasanteil in der Raumatmosphäre
(Bildung von Rauch in Form von Partikeln oder Aerosolen oder Dampf) oder die Umgebungsstrahlung.
[0056] Die Einrichtung zum Erfassen von zumindest einer Brandkenngröße kann beispielsweise
als aspirativ arbeitendes System ausgebildet sein, bei welchem über ein Rohrleitungs-
oder Kanalsystem vorzugsweise an einer Vielzahl von Stellen eine repräsentative Teilmenge
der Raumatmosphäre aktiv angesaugt wird. Diese Teilmenge kann dann einer Messkammer
mit dem Detektor zum Erfassen einer Brandkenngröße zugeleitet werden. Selbstverständlich
sind aber auch Brandkenngrößen-Sensoren denkbar, die zum Beispiel im Inneren des umschlossenen
Raumes installiert sind.
[0057] Die mit der Steuerung ansteuerbare Löschmittelzufuhreinrichtung weist in einer bevorzugten
Realisierung ein Zufuhrleitungssystem auf, welches einerseits mit einer Inertgasquelle
verbunden ist, d.h. einer Einrichtung, welche das gasförmige Löschmittel bereitstellt.
Andererseits sollte das Zufuhrleitungssystem über Gasauslassdüsen mit dem Inneren
des umschlossenen Raumes verbunden sein. Die Gasauslassdüsen sind im Inneren des umschlossenen
Raums vorzugsweise verteilt angeordnet. Die Ansteuerung der Löschmittelzufuhreinrichtung
kann durch ein geeignetes Ansteuern von Regelventilen oder dergleichen Einrichtungen
erfolgen.
[0058] Selbstverständlich ist es hierbei aber nicht zwingend erforderlich, dass die Löschmittelzufuhreinrichtung
ein Zufuhrrohrleitungssystem aufweist, welches den Innenbereich des umschlossenen
Raumes mit einer außerhalb des umschlossenen Raumes angeordneten Inertgasquelle verbindet.
Vielmehr ist es auch denkbar, dass die Inertgasquelle beispielsweise mindestens ein
innerhalb des umschlossenen Raumes angeordnetes Hochdruckrohr aufweist. In diesem
mindestens einen innerhalb des umschlossenen Raumes angeordneten Hochdruckrohr kann
zumindest ein Teil des bereitgestellten Löschmittels unter hohem Druck gelagert sein.
Dabei ist es bevorzugt, dass das mindestens eine Hochdruckrohr ein mit der Steuerung
ansteuerbares Auslassventil aufweist, welches der Löschmittelzufuhreinrichtung zugeordnet
ist.
[0059] Ein derartiges Hochdruckrohr kann beispielsweise auch in einer Zwischendecke des
umschlossenen Raumes oder unter der Decke des Raumes angeordnet sein, um das Löschmittel
darin zu lagern. In bevorzugter Weise sollte dabei das Hochdruckrohr für einen Druckbereich
zwischen 20 bis 30 bar ausgelegt sein. Selbstverständlich sind hier aber auch andere
Druckwerte denkbar.
[0060] Insbesondere ist es von Vorteil, wenn an dem mindestens einen Hochdruckrohr vorzugsweise
mehrere ansteuerbare Auslassventile angeordnet sind, um bei Bedarf ein möglichst rasches
Fluten des umschlossenen Raumes mit dem gasförmigen Löschmittel zu ermöglichen.
[0061] Alternativ oder zusätzlich zu der zuletzt genannten Ausführungsform, bei welcher
zumindest ein Teil des bereitgestellten Löschmittels unter hohem Druck in mindestens
einem Hochdruckrohr gelagert wird, ist es aber auch denkbar, dass die Inertgasquelle
mindestens eine Hochdruckflasche, und vorzugsweise eine Batterie von Hochdruckflaschen
aufweist. Diese Hochdruckflaschen können außerhalb des umschlossenen Raumes angeordnet
sein. In diesem Fall ist ein zur Löschmittelzufuhreinrichtung gehörendes Zufuhrrohrsystem
vorzusehen, welches die mindestens eine Hochdruckflasche bzw. die Batterie von Hochdruckflaschen
mit dem Inneren des umschlossenen Raumes verbindet.
[0062] Derartige Hochdruckflaschen können beispielsweise handelsübliche Hochdruckflaschen
sein, die für einen Druckbereich zwischen 200 bis 300 bar ausgelegt sind. Selbstverständlich
kommen aber auch andere Einrichtungen zum Bereitstellen des Löschmittels bzw. zur
Lagerung des Löschmittels in Frage. Wesentlich ist, dass das bereitgestellte Löschmittel
im Falle eines Brandes rasch, also in möglichst kurzer Zeit, in den umschlossenen
Raum eingeleitet werden kann, um effektiv verhindern zu können, dass sich ein Brand
oder Feuer in dem Raum ausbreiten kann. Insbesondere ist somit eine möglichst schnelle
Brandlöschung bewirkbar.
[0063] Als gasförmige Löschmittel kommen einerseits Inertgase in Frage, wie zum Beispiel
Argon, Stickstoff, Kohlendioxid oder Mischungen hiervon, d.h. sogenannte Inerge oder
Argonite. Andererseits ist die erfindungsgemäße Lösung auch mit chemischen Löschmitteln
ausführbar.
[0064] Die Löschwirkung von Inertgasen wird durch eine Verdrängung des Luftsauerstoffs erreicht.
Man spricht hier von einem sogenannten "Stickeffekt", der bei Unterschreitung eines
für die Verbrennung erforderlichen spezifischen Grenzwertes eintritt. Zumeist erlischt
das Feuer schon bei einem Rückzündungsverhinderungsniveau, welches einer Absenkung
des Sauerstoffanteils auf 13,8 Vol.-% entspricht. Dazu muss das vorhandene Luftvolumen
nur um etwa ein Drittel verdrängt werden, was einer Löschgaskonzentration von 34 Vol.-%
entspricht. Bei Brandstoffen, die zur Verbrennung erheblich weniger Sauerstoff benötigen,
ist eine entsprechend höhere Löschgaskonzentration erforderlich. Dies wäre zum Beispiel
bei Acetylen, Kohlenmonoxid und Wasserstoff der Fall.
[0065] Wie bereits angedeutet, können als gasförmige Löschmittel allerdings auch chemische
Löschmittel eingesetzt werden, wie etwa HFC-227ea oder NOVEC
®1230. Bei dem unter der ISO-Bezeichnung HFC-227ea bekannten Löschmittel wird dem Feuer
bzw. Brand durch zum größten Teil physikalisches Einwirken (Kühlen) und einen geringen
chemisehen Eingriff in den Verbrennungsprozess die Wärme entzogen, wodurch eine Brandlöschung
erzielbar ist. Mit diesem Löschmittel wird eine schnelle Löschwirkung erzielt. Ebenfalls
gibt es kaum Gebrauchseinschränkungen, so lange der Löschbereich relativ dicht ist,
um die notwendige Löschmittelkonzentration zu erreichen und zu halten. Bei hohen Temperaturen
können allerdings während des Löschvorganges unerwünschte Zersetzungsprodukte entstehen,
die gesundheitlich kritisch zu betrachten sind.
[0066] Das chemische Löschmittel NOVEC
®1230 ist ein besonders umweltfreundliches chemisches Löschmittel und wird in der Atmosphäre
binnen ca. 5 Tagen wieder abgebaut. Ferner hat dieses chemische Löschmittel keinen
negativen Einfluss auf die Ozonschicht und auf den Treibhauseffekt.
[0067] Die erfindungsgemäße Lösung ist allerdings nicht nur für Fälle geeignet, bei welchen
im umschlossenen Raum bereits ein Feuer ausgebrochen ist, wobei durch plötzliches
Einleiten des gasförmigen Löschmittels eine Brandbekämpfung erfolgt. Vielmehr eignet
sich die erfindungsgemäße Lösung auch dann zur effektiven Druckentlastung bzw. Druckkompensation,
wenn in dem umschlossenen Raum noch kein Feuer ausgebrochen ist, wobei lediglich das
Risiko der Entstehung eines Brandes in dem umschlossenen Raum wirksam verhindert werden
soll. Für eine derartige auf einer Inertisierung basierenden Präventivmaßnahme ist
es erforderlich, als gasförmiges "Löschmittel" ein Inertgas oder ein Inertgasgemisch
vorzusehen. Dieses Inertgas oder Inertgasgemisch wird dabei in solch einer Menge der
Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes zugeführt, dass der Sauerstoffgehalt in der
Raumatmosphäre auf einen Wert abgesenkt wird, bei dem die Entflammbarkeit der in dem
umschlossenen Raum gelagerten Waren bereits soweit herabgesetzt ist, dass sich diese
nicht mehr entzünden können. Bei Materialien, die ein normales Brandverhalten zeigen,
ist dies bei ca. 12 Vol.-% Sauerstoffkonzentration der Fall. Die Zufuhr des Inertgases
oder Inertgasgemisches erfolgt über die bereits erwähnte mit der Steuerung ansteuerbare
Löschmittelzufuhreinrichtung.
[0068] Damit die erfindungsgemäße Lösung besonders effektiv für eine derartige präventive
Maßnahme eingesetzt werden kann, ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung ferner eine
Sauerstoffmesseinrichtung zum Erfassen des Sauerstoffgehaltes in der Raumatmosphäre
des umschlossenen Raumes aufweist. Abhängig von dem Sauerstoffgehalt der Raumluft
des umschlossenen Raumes gibt dabei die Steuerung ein entsprechendes Steuersignal
an die Löschmittelzufuhreinrichtung ab. Das Steuersignal gibt an, ob der Raumatmosphäre
des umschlossenen Raumes weiter Inertgas zugeführt werden muss, oder ob die Zufuhr
des Inertgases angehalten werden kann, da der kritische Wert des Sauerstoffgehaltes
in der Raumatmosphäre bereits erreicht ist.
[0069] Als "kritische Wert des Sauerstoffgehaltes" wird hierin der Wert des Sauerstoffgehaltes
verstanden, bei dem die Entflammbarkeit der in dem umschlossenen Raum gelagerten Waren
soweit herabgesetzt ist, dass sich diese nicht mehr oder nur noch schwer entzünden
können.
[0070] Wenn die erfindungsgemäße Lösung als präventive Brandschutzmaßnahme verwendet wird,
ist es bevorzugt, wenn der Volumenstrom des der Raumatmosphäre zum präventiven Brandschutz
zugeführten Inertgases oder Inertgasgemisches derart geregelt wird, dass in der Raumatmosphäre
zunächst ein Grundinertisierungsniveau eingestellt und gehalten wird, wobei im Falle
eines Brandes der Volumenstrom des der Raumluftatmosphäre zugeführten Inertgases oder
Inertgasgemisches derart geregelt wird, dass ein Vollinertisierungsniveau eingestellt
und gehalten wird.
[0071] Unter dem hierin verwendeten Begriff "Grundinertisierungsniveau" ist ein im Vergleich
zum Sauerstoffgehalt der normalen Umgebungsluft reduzierter Sauerstoffgehalte zu verstehen,
wobei allerdings dieser reduzierte Sauerstoffgehalt noch keinerlei Gefährdung von
Personen oder Tieren bedeutet, so dass diese den Schutzraum noch problemlos betreten
können. Das Grundinertisierungsniveau entspricht beispielsweise einem Sauerstoffgehalt
in dem Schutzraum von 15 Vol.-%, 16 Vol.-% oder 17 Vol-%.
[0072] Hingegen ist unter dem Begriff "Vollinertisierungsniveau" ist ein im Vergleich zum
Sauerstoffgehalt des Grundinertisierungsniveaus weiter reduzierter Sauerstoffgehalt
zu verstehen, bei welchem die Entflammbarkeit der meisten Materialien bereits soweit
herabgesetzt ist, dass sich diese nicht mehr entzünden können. Abhängig von der in
dem betroffenen Schutzraum vorhandenen Brandlast liegt das Vollinertisierungsniveau
in der Regel bei 11 Vol-% oder 12 Vol-% Sauerstoffkonzentration. Das Vollinertisierungsniveau
sollte dabei dem Rückzündungsverhinderungsniveau entsprechen. Selbstverständlich kann
das Vollinertisierungsniveau aber auch einer Sauerstoffkonzentration entsprechen,
die geringer als die für das Rückzündungsverhinderungsniveau charakteristische Sauerstoffkonzentration
ist.
[0073] Schließlich ist es noch bevorzugt, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kontinuierlich
oder zu vorgebbaren Zeiten und/oder Ereignissen die Qualität der Raumluft ermittelt
wird, wobei der Volumenstrom der der Raumatmosphäre als Zuluft zugeführten Frischluft
in Abhängigkeit von der ermittelten Qualität der Raumluft geregelt wird. Denkbar ist
dabei, die Qualität der Raumluft beispielsweise indirekt durch Messung des CO
2-Gehaltes in der Raumluftatmosphäre zu ermitteln.
[0074] Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Lösung bei einem Raum, zum Beispiel
Laborraum zum Einsatz kommt, dessen Raumatmosphäre gesundheitsgefährliche Substanzen,
Partikel etc. aufweisen kann, sollte die aus der Raumatmosphäre abgeführte Abluft
zunächst behandelt, insbesondere gefiltert oder ggf. sterilisiert werden, bevor sie
an die Außenatmosphäre abgegeben wird. Vorzugsweise kann aber auch zumindest ein Teil
der aus der Raumatmosphäre abgeführten Abluft nach einer Luftbehandlung wieder als
Frischluft der Raumatmosphäre zugeführt werden.
[0075] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen
Darstellung;
- Fig. 2
- eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen
Darstellung;
- Fig. 3
- ein Flussdiagramm zum Erläutern der mit der erfindungsgemäßen Lösung realisierbaren
Druckkompensation bzw. Druckentlastung in einem umschlossenen Raum.
[0076] Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Löschung
eines in einem umschlossenen Raum 10 ausgebrochenen Feuers. Die Vorrichtung weist
eine Inertgasquell 11 zum Bereitstellen eines unter Normalbedingung gasförmigen Löschmittels
auf. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Inertgasquelle 11 eine außerhalb
des Raumes 10 angeordnete Gasflaschenbatterie 11a, in welcher das bereitzustellende
Löschmittel, wie beispielsweise Stickstoff, unter hohem Druck gelagert wird.
[0077] Die Hochdruckflaschen 11a sind über eine Löschmittelzufuhreinrichtung 17 mit dem
Raum 10 verbunden. Im Einzelnen umfasst die Löschmittelzufuhreinrichtung 17 einerseits
ein Zufuhrrohrsystem 17a und andererseits ein im Inneren des Raumes 10 angeordnetes
Gasauslassdüsensystem 17b. Die Löschmittelzufuhreinrichtung 17 ist derart ausgelegt,
dass in einem Brandfall (oder bei Bedarf) das in den Hochdruckflaschen 11a gelagerte
Löschmittel dem umschlossenen Raum 10 möglichst rasch zugeführt werden kann. Insbesondere
kann somit das Löschgas in kürzester Zeit über die Löschdüsen 17b in die Raumatmosphäre
des Raumes 10 austreten, so dass in dem Raum 10 beispielsweise eine zur Brandlöschung
erforderliche Vollinertisierung erzielbar ist.
[0078] Um zu erreichen, dass das in den Hochdruckflaschen 11a gelagerte Löschmittel in einer
geregelten Weise der Raumatmosphäre zugeführt werden kann, ist der Löschmittelzufuhreinrichtung
17 ferner ein ansteuerbares Ventil V1 zugeordnet, welches im Brandfall (oder bei Bedarf)
vollständig oder nur teilweise geöffnet wird, um somit die Hochdruckflaschen 11a mit
dem Raum 10 zu verbinden und die Flutung des Raumes 10 mit dem gasförmigen Löschmittel
zu ermöglichen.
[0079] Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist
des Weiteren eine Druckentlastungseinrichtung 12 auf. Die Druckentlastungseinrichtung
12 besteht aus einer Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 und einer Steuerung 14.
[0080] Die Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 wird bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten
Anlage einerseits durch eine Ansaugeinrichtung 13a und andererseits durch ein mit
der Ansaugeinrichtung 13a verbundenes Ansaugrohrsystem 13b begründet. Das Ansaugrohrsystem
13b ist über Ansaugöffnungen 13c mit dem Inneren des umschlossenen Raumes 10 verbunden.
Damit kann erreicht werden, dass mit Hilfe der Ansaugeinrichtung 13a Luft bzw. Gas
aus dem Rauminneren abgesaugt oder abgeführt und als Abluft beispielsweise nach außen
abgegeben werden kann.
[0081] Die Steuerung 14 der Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 ist einerseits mit der Ansaugeinrichtung
13a und andererseits mit einem zur Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 gehörenden,
ansteuerbaren Regelventil V2 verbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform übernimmt
die Steuerung 14 demnach nicht nur die Aufgabe der Ansteuerung der Löschmittelzufuhreinrichtung
17, sondern auch die Funktion der Ansteuerung der Ansaugeinrichtung 13a.
[0082] Im Einzelnen ist die Steuerung 14 ausgelegt, in Abhängigkeit von dem in der Raumatmosphäre
des umschlossenen Raumes 10 herrschenden Druck p
x die Ansaugeinrichtung 13a der Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 derart anzusteuern,
dass der in der Raumatmosphäre herrschende Druck p
x einen vorgebbaren maximalen Druckwert p
max nicht überschreitet. Hierfür weist die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eine
Druckmesseinrichtung 15 auf zum Erfassen des physikalischen Druckes des in der Raumatmosphäre
des umschlossenen Raumes 10 vorhandenen Gases. Die Druckmesseinrichtung 15 ist ausgelegt,
kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen den momentanen Druck p
x in der Raumatmosphäre zu messen und die Messwerte der Steuerung 14 zuzuführen. Die
Steuerung 14 steuert auf Grundlage des momentanen Druckwertes p
x die Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 entsprechend an, d.h. bei der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsform, die Ansaugeinrichtung 13a und/oder das zur Unterdruckerzeugungseinrichtung
13 gehörende Regelventil V2. In der Steuerung 14 wird der momentan in der Raumatmosphäre
des umschlossenen Raumes 10 herrschende Druck p
x mit einem vorgebbaren maximalen Druckwert p
max verglichen. Bei Überschreiten des vorgegebenen maximalen Druckwertes p
max gibt die Steuerung 14 ein entsprechendes Ansteuersignal beispielsweise an die Ansaugeinrichtung
13a der Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 ab.
[0083] Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Ansaugeinrichtung 13a als
Lüfter ausgeführt. Mit dem bei Überschreiten des vorgegebenen maximalen Druckwertes
p
max von der Steuerung 14 an die Ansaugeinrichtung 13a abgegebenen Ansteuersignal wird
vorzugsweise sowohl die Drehzahl als auch die Drehrichtung des Lüfters 13a eingestellt.
Damit kann erreicht werden, dass pro Zeiteinheit über das mit der Ansaugeinrichtung
13a verbundene Ansaugrohrsystem 13b grundsätzlich eine hinreichende Gas- bzw. Luftmenge
aus der Atmosphäre des umschlossenen Raumes 10 abführt wird. Dies stellt sicher, dass
auch bei einem plötzlichen Einleiten von gasförmigem Löschmittel der in der Raumatmosphäre
des Raumes 10 herrschende momentane Druck p
x den maximalen Druckwert p
max nicht überschreitet.
[0084] Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass der momentane Druckwert p
x nicht gemessen, sondern anhand der Menge des eingeleiteten Löschmittels berechnet
oder abgeschätzt wird. In diesem Fall sollte die Steuerung 14 ausgelegt sein, die
Löschmittelzufuhreinrichtung 17 entsprechend anzusteuern, so dass in geregelter Weise
das bereitgestellte Löschgas der Raumatmosphäre zugeführt wird. Die Regelung der in
den Raum 10 eingeführten Löschgasmenge kann durch eine entsprechende, von der Steuerung
initiierte Ansteuerung des bereits erwähnten Regelventils VI erfolgen.
[0085] In einer Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Lösung, die auch bei der in Fig.
1 dargestellten exemplarischen Ausführungsform Einzug erhalten hat, ist die Feuerlöschanlage
zusätzlich mit einem Branderkennungssystem 16 zum Erfassen von zumindest einer Brandkenngröße
in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes 10 ausgerüstet. Das Branderkennungssystem
16 ist vorzugsweise als aspirativ arbeitendes System ausgeführt, welches der Raumatmosphäre
repräsentative Luft- bzw. Gasproben entnimmt und einem (in Fig. 1 nicht explizit dargestellten)
Detektor für zumindest eine Brandkenngröße zuführt.
[0086] Die vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen von
der Branderkennungseinrichtung 16 an die Steuerung 14 abgegebenen Signale werden von
der Steuerung 14 - gegebenenfalls nach einer Weiterverarbeitung bzw. Auswertung dieser
- verwendet, um die Löschmittelzufuhreinrichtung 17 und/oder das Regelventil V1 entsprechend
anzusteuern. Im Einzelnen ist denkbar, dass die Steuerung 14 hierfür ein entsprechendes
Signal an die Löschmittelzufuhreinrichtung 17 abgibt, wenn von der Branderkennungseinrichtung
16 ein Brand erfasst wird.
[0087] Wie bereits angedeutet, ist bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform die Steuerung
14 in Zusammenwirken mit dem als Ansaugeinrichtung 13a zum Einsatz kommenden Lüfter
ausgelegt, in geregelter Weise die aus der Raumatmosphäre abzuführende Gas- bzw. Luftmenge
über das Ansaugrohrsystem 13b nach außen abzuführen. Da mit der Steuerung 14 optional
auch die Drehrichtung des Lüfters 13a einstellbar ist, kann mit der Unterdruckerzeugungseinrichtung
13 bei Bedarf auch eine bestimmte Luft- bzw. Gasmenge in die Atmosphäre des umschlossenen
Raumes 10 eingebracht werden. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn der
Raum 10 gegenüber der Außenatmosphäre mit einem gewissen Überdruck gefahren werden
soll. Demnach ist bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform die Steuerung 14
ferner ausgelegt, in Abhängigkeit von dem in der Raumatmosphäre des umschlossenen
Raumes 10 herrschenden (momentanen) Druck p
x die Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 derart anzusteuern, dass der in der Raumatmosphäre
herrschende Druck p
x einen vorgebbaren minimalen Druckwert p
min nicht unterschreitet.
[0088] Hierzu sollte in der Steuerung 14 der gemessene bzw. abgeschätzte oder berechnete,
im umschlossenen Raum 10 momentan herrschende Druck p
x mit dem maximalen Druckwert p
max einerseits und mit dem minimalen Druckwert p
min andererseits verglichen werden. Die Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 ist dabei
entsprechend anzusteuern, wenn der momentane Druck p
x größer als der maximale Druckwert p
max oder kleiner als der minimale Druckwert p
min ist. Die Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 sollte derart angesteuert werden, dass
der in der Raumatmosphäre des Raumes 10 herrschende momentane Druck p
x den maximalen Druckwert p
max nicht überschreitet und den minimalen Druckwert p
min nicht unterschreitet.
[0089] Damit auch bei einem Ausfall oder bei einer Störung der Unterdruckerzeugungseinrichtung
13 grundsätzlich sichergestellt werden kann, dass der in der Raumatmosphäre des umschlossenen
Raumes 10 herrschende Druck p
x den vorgegebenen maximalen Druckwert p
max und/oder den vorgegebenen minimalen Druckwert p
min nicht überschreitet bzw. unterschreitet, kann als Sicherheitsmaßnahme zusätzlich
vorgesehen sein, dass die Druckentlastungseinrichtung 12 ferner mindestens eine (mechanische)
Druckentlastungsklappe 18 aufweist. Die Funktionsweise einer derartigen Druckentlastungsklappe
18 ist dem Prinzip nach aus dem Stand der Technik bekannt. Die Druckentlastungsklappe
18 sollte ausgelegt sein, dass sie sich bei Überschreiten eines vorgebbaren ersten
Druckwertes p
1 selbständig öffnet, um eine Druckentlastung in dem umschlossenen Raum 10 zu ermöglichen.
[0090] Es ist bevorzugt, dass die optional vorgesehene Druckentlastungsklappe 18 ferner
dahingehend ausgelegt ist, dass sie sich nach Unterschreiten des vorgebbaren ersten
Druckwertes p
1 wieder selbständig schließt. Der vorgebbare erste Druckwert p
1, bei dessen Überschreitung sich die Druckentlastungsklappe 18 selbständig öffnet,
ist vorzugsweise größer als oder gleich groß wie der vorgebbare maximale Druckwert
p
max, der von der Steuerung 14 als Schwellwert zur Ansteuerung der Unterdruckerzeugungseinrichtung
13 herangezogen wird.
[0091] In einer bevorzugten Weiterentwicklung der zuletzt genannten Ausführungsform, bei
welcher zum Zwecke der Ausfallsicherheit der Druckentlastung die Anlage ferner mindestens
eine vorzugsweise mechanisch arbeitende Druckentlastungsklappe 18 aufweist, ist vorgesehen,
dass die Druckentlastungsklappe 18 ferner dahingehend ausgelegt ist, sich auch bei
Unterschreiten eines vorgebbaren zweiten Druckwertes p
2 selbständig zu öffnen und nach erneutem Überschreiten des vorgebbaren zweiten Druckwertes
p
2 wieder zu schließen. Dieser vorgebbare zweite Druckwert p
2 sollte dabei kleiner als oder gleich groß wie der minimale Druckwert p
min sein, der den unteren Schwellwert für das Ansteuern der Unterdruckerzeugungseinrichtung
13 darstellt.
[0092] In Fig. 2 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer schematischen Darstellung gezeigt. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform
entspricht im Wesentlichen der zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform;
allerdings kommt bei der Anlage gemäß Fig. 2 als Unterdruckerzeugungseinrichtung 13
keine Ansaugeinrichtung zum Einsatz. Vielmehr wird als Unterdruckerzeugungseinrichtung
13 ein im Inneren des Raumes 10 vorgesehener Kompressor 19 verwendet, der dazu dient,
bei Bedarf das Volumen von zumindest einem Teil der aus der gasförmigen Raumatmosphäre
abzuführenden Abluft zu komprimieren.
[0093] Des Weiteren ist ein mit dem Kompressor 19 verbundener Hochdruckspeicherbehälter
20 vorgesehen, in welchem die mit Hilfe des Kompressors 19 komprimierte Abluft zwischengespeichert
werden kann. Der Hochdruckspeicherbehälter 20 ist über ein Dreiwegeventile V2, V3
mit nach außen führenden Rohrsystemen 13b, 21 verbunden, über welches bei Bedarf die
mit Hilfe des Kompressors 19 komprimierte Abluft und/oder die in dem Hochdruckspeicherbehälter
20 zwischengespeicherte, komprimierte Abluft aus dem Inneren des Raumes 10 abgeführt
werden kann.
[0094] Ferner umfasst die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung eine Zuluftanlage bestehend
aus einem Zuluftgebläse 22, über welches der Raumatmosphäre über das Zufuhrrohrsystem
17a und das Auslassdüsensystem 17b Frischluft zugeführt werden kann. Zusätzlich ist
eine Abluftanlage mit einem Abluftgebläse 23 vorgesehen, welches über- das Rohrsystem
13b und der Ansaugöffnung 13c mit dem Inneren des Raumes 10 verbunden ist und in geregelter
Weise Abluft nach außen abführen kann. Sowohl das Zuluftgebläse 22 als auch das Abluftgebläse
23 sind über die Steuerung 14 entsprechend ansteuerbar.
[0095] Auf diese Weise ist es möglich, bei dem umschlossenen Raum 10 einen gewollten Luftwechsel
vorzusehen, um Raumluft mit Außenluft oder Frischluft auszutauschen. Beispielsweise
in Aufenthaltsräumen ist ein Luftwechsel für die Versorgung mit Sauerstoff, für das
Abführen von Kohlendioxid und für den Abtransport von Kondenswasser notwendig. Aber
auch in Lagerräumen, die nicht oder nur kurzzeitig von Personen betreten werden, ist
ein Luftwechsel oftmals unumgänglich, um schädliche Bestandteile, die beispielsweise
von den im Lagerraum untergebrachten Waren ausdünsten, abzuführen. Ist die Gebäude-
oder Raumhülle nahezu luftdicht ausgeführt, wie es die moderne Bauweise vorsieht,
kann ein ungeregelter Luftwechsel, bei welchem es zu einem ungewollten und unkontrollierten
Stoffaustausch zwischen der Raumatmosphäre und der Außenatmosphäre kommt, nicht mehr
stattfinden. Bei derartigen Räumen kann mit Hilfe einer Lüftungsanlage der erforderliche
Luftwechsel bereitgestellt werden.
[0096] Eine Lüftungsanlage ist eine Einrichtung, die dazu dient, Wohn- oder Betriebstäumen
Frischluft zuzuführen bzw. "verbrauchte" oder belastete Abluft abzuführen. Je nach
Anwendungsfall gibt es Anlagen mit kontrollierter Zuluft (Zuluftanlage), kontrollierter
Abluft (Abluftanlage) oder kombinierte Zu- und Abluftanlagen.
[0097] Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform kommt als Inertgasquelle eine Gasflaschenbatterie
11a zum Einsatz, welche über das Dreiwegeventil V1 mit dem Zufuhrrohrsystem 17a verbunden
ist. Über eine Zweigleitung 13d und ein Dreiwegeventil V4 ist das Abluftrohrsystem
13b ebenfalls mit dem Zufuhrrohrsystem 17a
verbunden. Die Ventile V2 und V4 sind von der Steuerung 14 entsprechend ansteuerbar, so dass
die Zweigleitung 13d, die Ventile V2, V4, das Abluftgebläse 23 und das Rohrsystem
13b eine Umluftanlage begründen.
[0098] Obwohl in der Darstellung gemäß Fig. 2 nicht explizit dargestellt, kann in dem Zufuhrrohrsystem
17a ein Volumenstromsensor vorgesehen sein, um den der Raumatmosphäre insgesamt zugeführten
Volumenstrom erfassen und der Steuerung 14 den erfassten Wert mitteilen zu können.
Der der Raumatmosphäre pro Zeiteinheit insgesamt zugeführte Volumenstrom setzt sich
aus dem Frischluft-Volumenstrom und dem Inertgas- bzw. Löschmittel-Volumenstrom zusammen.
[0099] Ferner kann (obwohl nicht explizit in Fig. 2 dargestellt) auch ein entsprechender
Volumenstromsensor in dem Rohrsystem 13b oder 21 vorgesehen sein, um das mit Hilfe
der Abluftanlage pro Zeiteinheit aus dem Rauminneren abgeführte Abluftvolumen zu erfassen
und den erfassten Wert der Steuerung 14 mitzuteilen. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen,
dass die Steuerung 14 den erfassten Zuluft-Volumenstrom mit dem erfassten Abluft-Volumenstrom
vergleicht und die Zuluft- und/oder Abluftanlage entsprechend ansteuert, so dass zu
jeder Zeit der Zuluft-Volumenstrom kleiner als oder gleich groß wie der Abluft-Volumenstrom
ist. Auf diese Weise kann ein in dem Raum 10 im Vergleich zum normalen Außenatmosphärendruck
reduzierter Raumdruck eingestellt und/oder gehalten werden.
[0100] Wie auch bei der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Ausführungsform ist die
Steuerung 14 ausgelegt, bei Bedarf das Ventil V1 entsprechend anzusteuern, um eine
Fluidverbindung zwischen der Inertgasquelle 11a und dem Zufuhrrohrsystem 17a zu bilden,
so dass in geregelter Weise der Raumatmosphäre das von der Inertgasquelle 11a bereitgestellte
Inertgas (gasförmiges Löschmittel) zugeführt werden kann. Da es erforderlich ist,
dass im Brandfall möglichst rasch der Sauerstoffgehalt in der Raumatmosphäre auf zumindest
das Rückzündungsverhinderungsniveau abgesenkt wird, wird im Falle der Detektion einer
Brandkenngröße die Zufuhr der als Frischluft zugeführten Zuluft eingestellt, und nur
noch Löschmittel aus der Inertgasquelle 11a der Raumatmosphäre zugeführt. Im Vergleich
zum Normalfall erhöht sich dabei der Zuluft-Volumenstrom erheblich, was - wenn kein
Druckausgleich bzw. keine Druckkompensation vorgesehen wäre - zu einem Druckanstieg
im Inneren des Raumes 10 führen würde.
[0101] Um dies zu verhindern, kommt bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform die
Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 zum Einsatz, die das Volumen von zumindest einem
Teil der aus der Raumatmosphäre abzuführenden Abluft komprimiert und in dem bereits
erwähnten Hochdruckspeicherbehälter 20 zwischenspeichert. Der übrige Teil der aus
der Raumatmosphäre abzuführenden Abluft wird von der Abluftanlage abgeführt.
[0102] Durch das Vorsehen der Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 ist es somit möglich, dass
der Abluft-Volumenstrom auch dann mindestens gleich groß wie der Zuluft-Volumenstrom
ist, wenn dem Raum 10 schlagartig Inertgas zugeführt wird und die Abluftanlage als
solche nicht ausgelegt ist, einen hinreichend großen Abluft-Volumenstrom aus der Raumatmosphäre
abzuführen.
[0103] Die Funktionsweise der bei der erfindungsgemäßen Lösung realisierten Druckentlastung
bzw. Druckkompensation ist in dem in Fig. 3 dargestellten Flussdiagramm noch einmal
schematisch dargestellt.
[0104] Die Druckentlastung bzw. Druckkompensation im Inneren des Raumes 10 wird initiiert,
sobald gasförmiges Löschmittel von der Inertgasquelle 11a in den Schutzbereich eingeleitet
wird (Schritt S1). Anschließend wird mit Hilfe der Druckmesseinrichtung 15 der Raumdruck
p
x im Inneren des Raumes 10 erfasst und der erfasste Druckwert der Steuerung 14 zugeführt
(Schritt S2). Im Anschluss daran wird von der Steuerung 14 ermittelt, ob der erfasste
Druckwert p
x einen maximalen Grenzwert p
max erreicht, der frei vorgebbar und vorzugsweise in einem Speicher der Steuerung abgelegt
ist (Schritt S3). Ist dies nicht der Fall (NEIN), geht das Ablaufdiagramm zurück zu
dem zweiten Verfahrensschritt (Schritt S2), bei welchem der momentane Druck p
x im Inneren des Raumes 10 erfasst wird.
[0105] Wird hingegen im Verfahrensschritt S3 ermittelt, dass der erfasste Druckwert p
x den vorab festgelegten Grenzwert p
max erreicht (JA), wird von der Steuerung 14 ein geeignetes Ansteuersignal an die Unterdruckerzeugungseinrichtung
13 abgegeben (Schritt S4). Die Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 führt solange Abluft
aus der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes 10 ab, bis der Raumdruck p
x wieder einen Wert unterhalb des vorab festgelegten Grenzwertes p
max annimmt (Schritte S5 bis S7).
[0106] Wie bereits beschrieben, kann die Unterdruckerzeugungseinrichtung 13 entweder in
Gestalt einer Abluftanlage ausgebildet sein, welche eine Ansaugeinrichtung 13a aufweist,
mit der in geregelter Weise Abluft aus der (gasförmigen) Raumatmosphäre und aus dem
Raumvolumen abgeführt wird. Denkbar ist es aber auch, dass die Unterdruckerzeugungseinrichtung
13 einen Kompressor 19 aufweist, um das für die Druckkompensation aus der Raumatmosphäre
abzuführende Abluftvolumen zu komprimieren und somit eine Druckentlastung bereitzustellen.
[0107] Obwohl in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt, kann es ggf. erforderlich sein, dass
in dem Abluftrohrsystem 13b eine Filtereinrichtung vorgesehen ist, um die aus der
Raumatmosphäre und aus dem Raumvolumen abgeführte Abluft entsprechend zu reinigen
bzw. zu behandeln, bevor diese entweder wieder als Zuluft der Raumatmosphäre zugeführt
oder als Abluft der Außenatmosphäre abgeführt wird.
[0108] Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf Feuerlöschanlagen beschränkt, die nur im
Falle eines Brandes durch plötzliches Einleiten eines Löschgases in den umschlossenen
Raum 10 eine Maßnahme zur Brandunterdrückung bereitstellen. Vielmehr ist es auch denkbar,
die erfindungsgemäße Lösung zum Beispiel bei einer sogenannten zweistufigen Inertisierungsanlage
einzusetzen, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung
DE 198 11 851 A1 beschrieben wird.
[0109] In solch einem Fall ist es bevorzugt, dass als verwendetes Löschmittel ein Inertgas
oder ein Inertgasgemisch verwendet wird, dessen Brandunterdrückung oder Brandlöschung
auf dem sogenannten Stickeffekt beruht.
[0110] Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung ferner eine Sauerstoffmesseinrichtung
19 zum Erfassen des Sauerstoffgehaltes in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes
10 aufweist. Diese Sauerstoffmesseinrichtung 19 ist - wie auch die Einrichtung 16
zum Erfassen von zumindest einer Brandkenngröße - vorzugsweise als aspirativ arbeitendes
System ausgebildet. Zur Realisierung der Einrichtung 16 zum Erfassen einer Brandkenngröße
und zur Realisierung der Sauerstoffmesseinrichtung 19 wäre es denkbar, ein und dasselbe
aspirativ arbeitende System zu verwenden, wobei dann in der Detektionskammer des Systems
zusätzlich zu dem Brandkenngrößen-Sensor auch ein Sauerstoffsensor bzw. Detektor zum
Erfassen des Sauerstoffgehalts in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raums 10 angeordnet
ist.
[0111] Wenn die erfindungsgemäße Lösung bei einer ein- oder mehrstufigen Inertisierungsanlage
angewandt wird, ist es bevorzugt, dass die Inertgasquelle zusätzlich zu der Glasflaschenbatterie
11a eine Inertgaserzeugungsanlage 11b', 11b" aufweist (vgl. Fig. 1). Die Inertgaserzeugungsanlage
11b', 11b" umfasst einen Umgebungsluft-Kompressor 11b" und einen hiermit verbundenen
Inertgasgenerator 11b'. Die Steuerung 14 sollte dabei ausgelegt sein, über entsprechende
Steuersignale die Luftförderrate des Umgebungsluft-Kompressors 11b" zu steuern. Auf
diese Weise kann mittels der Steuerung 14 die von der Inertgasanlage 11b', 11b" je
Zeiteinheit bereitgestellte Inertgasmenge festgelegt werden.
[0112] Das von der Inertgasanlage 11b', 11b" bereitgestellte Inertgas wird in geregelter
Weise über das Zufuhrrohrsystem 17a dem zu überwachenden Raum 10 zugeführt. Selbstverständlich
können aber auch mehrere Schutzräume mit dem Zufuhrrohrsystem 17a verbunden sein.
Im Einzelnen erfolgt die Zufuhr des mit der Inertgasanlage 11b bereitgestellten Inertgases
über die Auslassdüsen 17b, die an geeigneter Stelle im Inneren des Raumes 10 angeordnet
sind.
[0113] Bei dieser Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Lösung wird das Inertgas, in vorteilhafter
Weise Stickstoff, vor Ort aus der Umgebungsluft gewonnen. Der Inertgasgenerator bzw.
Stickstoffgenerator 11b' funktioniert beispielsweise nach der aus dem Stand der Technik
bekannten Membran- oder PSA-Technik, um eine mit Stickstoff angereicherte Luft mit
beispielsweise 90 Vol.-% bis 95 Vol.-% Stickstoffanteil zu erzeugen. Diese mit Stickstoff
angereicherte Luft dient als Inertgas, welches dem Raum 10 über das Zufuhrrohrsystem
17a zugeführt wird. Die bei der Erzeugung des Inertgases anfallende, mit Sauerstoff
angereicherte Luft wird über ein weiteres Rohrsystem nach außen abgeführt.
[0114] Im Einzelnen wäre es dabei denkbar, dass die Steuerung 14 abhängig von einem in die
Steuerung 14 eingegebenen Inertisierungssignal die Inertgasanlage 11b', 11b" so ansteuert,
dass die bereitgestellte und in den Raum 10 eingeführte Inertgasmenge einen Wert annimmt,
der zum Einstellen und/oder zum Halten eines vorgegebenen Inertisierungsniveaus in
dem Raum 10 geeignet ist. Die Auswahl des gewünschten Inertisierungsniveaus an der
Steuerung 14 kann z.B. mit einem Schlüsselschalter oder passwortgeschützt an einem
(nicht explizit dargestellten) Bedienteil erfolgen. Selbstverständlich ist hier aber
auch denkbar, dass die Auswahl des Inertisierungsniveaus gemäß einem vorgegebenen
Ereignisablauf erfolgt.
[0115] Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf die in den Figuren exemplarisch dargestellten
Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr sind Abänderungen der beschriebenen Merkmale
denkbar, wie sie in den beiliegenden Patentansprüchen genannt sind.
[0116] Insbesondere ist es denkbar, als Inertgasquelle 11 nicht eine Gasflaschenbatterie
außerhalb des umschlossenen Raumes 10 zu verwenden, sondern ein Hochdruckrohr im umschlossenen
Raum 10 vorzusehen. In diesem Hochdruckrohr sollte zumindest ein Teil des bereitgestellten
Löschmittels unter hohem Druck gelagert werden. Ferner sollte das Hochdruckrohr zumindest
ein mit der Steuerung 14 ansteuerbares und zur Löschmittelzufuhreinrichtung 17 gehörendes
Auslassventil aufweisen.
1. Inertisierungsverfahren zur Brandverhütung und Brandlöschung in einem umschlossenen
Raum (10), insbesondere Laborraum, wobei der Raumatmosphäre in geregelter Weise Frischluft
als Zuluft zugeführt und aus der Raumatmosphäre in geregelter Weise Abluft abgeführt
wird, und wobei im Falle eines Brandes oder zur Vermeidung eines Brandes der Raumatmosphäre
ein unter normal Bedingungen gasförmiges Löschmittel als Zuluft zugeführt wird, wobei
in dem Raum (10) ein im Vergleich zum normalen Atmosphärendruck reduzierter Raumdruck
(px) eingestellt und/oder gehalten wird, indem zu jeder Zeit der Volumenstrom der der
Raumatmosphäre insgesamt als Frischluft und/oder als Löschmittel zugeführten Zuluft
kleiner als oder gleich groß wie der Volumenstrom der aus der Raumatmosphäre abgeführten
Abluft ist,
wobei kontinuierlich oder zu vorgebbaren Zeiten und/oder Ereignissen die Differenz
zwischen dem in dem Raum herrschenden Raumdruck und dem Luftdruck der Umgebungsluft
ermittelt und mit einem vorgebbaren Wert verglichen wird, und wobei der Volumenstrom
der der Raumatmosphäre insgesamt als Frischluft und/oder als Löschmittel zugeführten
Zuluft und der Volumenstrom der aus der Raumatmosphäre abgeführten Abluft in Abhängigkeit
von dem Vergleich geregelt werden, wobei der Volumenstrom der der Raumatmosphäre insgesamt
als Frischluft und/oder als Löschmittel zugeführten Zuluft gleich groß wie der Volumenstrom
der aus der Raumatmosphäre abgeführten Abluft ist, wenn die ermittelte Differenz zwischen
dem Raumdruck (px) und dem Luftdruck der Umgebungsluft dem vorgegebenen Wert entspricht,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweiligen Volumenströme der als Zuluft zugeführten Frischluft, der abgeführten
Abluft und des im Brandfall oder zur Brandvermeidung als Zuluft zugeführten Löschmittels
gemessen werden, und dass die jeweiligen Volumenströme so geregelt werden, dass zu
jeder Zeit die Differenz zwischen dem Volumenstrom der der Raumatmosphäre insgesamt
als Frischluft und/oder als Löschmittel zugeführten Zuluft und dem Volumenstrom der
aus der Raumatmosphäre abgeführten Abluft einen konstanten vorab festlegbaren Wert
annimmt,
wobei der Raum (10) vorzugsweise eine gas- und aerosoldichte Raumhülle aufweist, und
wobei der konstante vorab festlegbare Wert vorzugsweise Null ist; und dass
in einem Fall, wenn Löschmittel als Zuluft zugeführt wird, zumindest ein Teil der
aus der Raumatmosphäre abzuführenden Abluft mit Hilfe eines im Inneren des umschlossenen
Raumes (10) angeordneten Kompressors (19) komprimiert wird, wobei das Ansaugvolumen
des Kompressors (19) größer als oder gleich groß wie der Volumenstrom der der Raumatmosphäre
insgesamt als Frischluft und/oder als Löschmittel zugeführten Zuluft ist, und wobei
vorzugsweise die aus der Raumatmosphäre abgeführte und mit Hilfe des Kompressors (19)
komprimierte Abluft in komprimierter Form in einem im Inneren des umschlossenen Raumes
(10) angeordneten Hochdruckspeicherbehälter (20) zwischengespeichert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem zumindest ein Teil der mit Hilfe des Kompressors
(19) komprimierten Abluft nach einer Luftbehandlung, insbesondere Filterung und/oder
Sterilisation, nach außen abgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Volumenstrom der
der Raumatmosphäre insgesamt als Frischluft und/oder als Löschmittel zugeführten Zuluft
kleiner als der Volumenstrom der aus der Raumatmosphäre abgeführten Abluft ist, wenn
die ermittelte Differenz zwischen dem Raumdruck (px) und dem Luftdruck der Umgebungsluft kleiner als der vorgegebene Wert ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Differenz zwischen
dem Raumdruck (px) und dem Luftdruck der Umgebungsluft ermittelt wird, indem der Druck (px) in dem Raum und der Luftdruck der Umgebungsluft gemessen werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem kontinuierlich oder
zu vorgebbaren Zeiten und/oder Ereignissen in der Raumatmosphäre zumindest eine Brandkenngröße
gemessen wird, und bei welchem im Falle der Detektion einer Brandkenngröße als Zuluft
das Löschmittel der Raumatmosphäre zugeführt wird; und
bei welchem im Falle der Detektion einer Brandkenngröße vorzugsweise die Zufuhr der
im Normalfall als Frischluft zugeführten Zuluft eingestellt wird, oder bei welchem
der Volumenstrom des im Falle der Detektion einer Brandkenngröβe der Raumatmosphäre
zugeführten Löschmittels vorzugsweise größer als der Volumenstrom der im Normalfall
der Raumatmosphäre zugeführten Frischluft ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zur Brandvermeidung
der Raumatmosphäre sowohl Frischluft als auch Löschmittel als Zuluft zugeführt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem in der Raumatmosphäre kontinuierlich oder zu
vorgebbaren Zeiten und/oder Ereignissen die Löschmittelkonzentration in der Raumatmosphäre
ermittelt wird, und bei welchem der Volumenstrom des zur Brandvermeidung der Raumatmosphäre
zugeführten Löschmittels in Abhängigkeit von der ermittelten Löschmittelkonzentration
derart geregelt wird, dass in der Raumatmosphäre eine vorab festlegbare Löschmittelkonzentration
eingestellt und/oder gehalten wird; und
bei welchem das Löschmittel vorzugsweise ein Inertgas oder ein Inertgasgemisch ist,
und bei welchem die Löschmittelkonzentration in der Raumatmosphäre durch Messung des
Sauerstoffgehaltes vorzugsweise indirekt ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem der Volumenstrom eines zur Brandvermeidung
der Raumatmosphäre zugeführten Inertgases oder Inertgasgemisches derart geregelt wird,
dass in der Raumatmosphäre ein oberhalb eines für den Raum (10) charakteristischen
Rückzündungsverhinderungsniveau liegendes Grundinertisierungsniveau eingestellt und
gehalten wird, und bei welchem im Falle eines Brandes der Volumenstrom des der Raumatmosphäre
zugeführten Inertgases oder Inertgasgemisches derart geregelt wird, dass ein auf oder
unterhalb des für den Raum (10) charakteristischen Rückzündungsverhinderungsniveau
liegendes Vollinertisierungsniveau eingestellt und gehalten wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem kontinuierlich oder
zu vorgebbaren Zeiten und/oder Ereignissen die Qualität der Raumluft ermittelt wird,
und bei welchem der Volumenstrom der der Raumatmosphäre als Zuluft zugeführten Frischluft
in Abhängigkeit von der ermittelten Qualität der Raumluft geregelt wird; und
bei welchem vorzugsweise die Qualität der Raumluft indirekt durch Messung des CO2 -Gehaltes in der Raumatmosphäre ermittelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zumindest ein Teil
der aus der Raumatmosphäre abgeführten Abluft nach einer Luftbehandlung wieder als
Frischluft der Raumatmosphäre zugeführt wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei
die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung (11) aufweist zum Bereitstellen eines
unter Normalbedingung gasförmigen Löschmittels und zum plötzlichen Einleiten des gasförmigen
Löschmittels in die Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes (10), wenn erfasst wird,
dass in dem umschlossenen Raum (10) ein Brand ausgebrochen ist,
wobei die Vorrichtung eine Druckentlastungseinrichtung (12) mit einer Unterdruckerzeugungseinrichtung
(13) und eine Steuerung (14) aufweist, wobei die Steuerung (14) ausgelegt ist, in
Abhängigkeit von dem in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes (10) herrschenden
Druck (px) die Unterdruckerzeugungseinrichtung (13) derart anzusteuern, dass der in der Raumatmosphäre
herrschende Druck (px) einen vorgebbaren maximalen Druckwert (pmax) nicht überschreitet, und
wobei die Vorrichtung ferner eine Druckmesseinrichtung (15) zum Erfassen des physikalischen
Druckes des in der Raumatmosphäre vorhandenen Gases aufweist, wobei die Druckmesseinrichtung
(15) ausgelegt ist, kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten und/oder Ereignissen
den momentanen Raumdruck (px) messen und die Messwerte der Steuerung (14) zuzuführen, wobei die Steuerung (14)
ausgelegt ist, auf Grundlage des momentanen Druckwertes (px) die Unterdruckerzeugungseinrichtung (13) entsprechend anzusteuern, dadurch gekennzeichnet, dass
die Unterdruckerzeugungseinrichtung (13) einen Kompressor (19) zum Komprimieren von
zumindest einem Teil der aus der Raumatmosphäre abzuführenden Abluft und einen Hochdruckspeicherbehälter
(20) zum Zwischenspeichern der mit Hilfe des Kompressors (19) komprimierten Abluft
aufweist, und dass eine Branderkennungseinrichtung (16) vorgesehen ist, um kontinuierlich
oder zu vorgebbaren Zeiten und/oder Ereignissen in der Raumatmosphäre zumindest eine
Brandkenngröße zu messen und entsprechende Signale an die Steuerung (14) abzugeben,
wobei die Steuerung (14) ausgelegt ist, eine Löschmittelzufuhreinrichtung (17) derart
anzusteuern, dass im Falle der Detektion einer Brandkenngröße als Zuluft das Löschmittel
der Raumatmosphäre zugeführt wird wobei der Kompressor (19) und der Hochdruckspeicherbehälter
(20) im Inneren des umschlossenen Raumes (10) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Steuerung (14) ferner ausgelegt ist, in Abhängigkeit
von dem in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes (10) herrschenden Druck (px) die Unterdruckerzeugungseinrichtung (13) derart anzusteuern, dass der in der Raumatmosphäre
herrschende Raumdruck (px) einen vorgebbaren minimalen Druckwert (pmin) nicht unterschreitet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Kompressor (19) von der Steuerung
(14) derart ansteuerbar ist, dass das Ansaugvolumen des Kompressors (19) größer als
oder gleich groß wie der Volumenstrom der der Raumatmosphäre insgesamt als Frischluft
und/oder als Löschmittel zugeführten Zuluft ist.
1. An inerting method for preventing fire and for extinguishing fire in an enclosed room
(10), particularly a laboratory, wherein fresh air is fed into the atmosphere of the
room in regulated manner as supply air and exhaust air is discharged from the atmosphere
of the room in regulated manner, and wherein in the event of a fire or to prevent
a fire, an extinguishing agent which is gaseous under normal conditions is fed into
the atmosphere of the room as the supply air, wherein a reduced room pressure (px) compared to the normal atmospheric pressure is set and/or maintained in the room
(10) by the total volumetric flow of the supply air fed to the atmosphere of the room
as fresh air and/or as extinguishing agent being at all times less than or equal to
the volumetric flow of exhaust air discharged from the room's atmosphere,
wherein the difference between the pressure prevailing in the room and the air pressure
of the ambient air is determined continuously or at predefinable times and/or upon
predefinable events and compared to a predefinable value, and wherein the total volumetric
flow of supply air fed to the atmosphere of the room as fresh air and/or extinguishing
agent as well as the volumetric flow of exhaust air discharged from the room's atmosphere
is regulated as a function of said comparison, wherein the total volumetric flow of
supply air fed to the atmosphere of the room as fresh air and/or extinguishing agent
is equal to the volumetric flow of exhaust air discharged from the room's atmosphere
when the difference determined between the room pressure (px) and the air pressure of the ambient air corresponds to the predefined value,
characterized in that
the respective volumetric flows of the fresh air fed in as supply air, the discharged
exhaust air and the extinguishing agent fed in as supply air in the event of a fire
or to prevent a fire are measured, and that the respective volumetric flows are regulated
such that the difference between the total volumetric flow of the supply air fed into
the room's atmosphere as fresh air and/or as extinguishing agent as well as the volumetric
flow of the exhaust air discharged from the room's atmosphere assumes a constant predefinable
value at all times,
wherein the room (10) has a gas-tight and aerosol-tight structural shell, and wherein
the constant predefinable value is preferably zero; and that in the case of extinguishing
agent being supplied as the supply air, at least a portion of the exhaust air to be
discharged from the room's atmosphere is compressed by means of a compressor (19)
arranged inside the enclosed room (10), wherein the intake volume of the compressor
(19) is greater than or equal to the total volumetric flow of the fresh air and/or
extinguishing agent fed into the room's atmosphere as supply air, and wherein the
exhaust air discharged from the atmosphere of the room and compressed by the compressor
(19) is preferably temporarily stored in compressed form in a high-pressure storage
tank (2) arranged inside the enclosed room (10).
2. The method according to claim 1, wherein at least a portion of the exhaust air compressed
by the compressor (19) is discharged to the outside following treatment, particularly
filtering or sterilizing.
3. The method according to one of the preceding claims, wherein the total volumetric
flow of the supply air fed to the atmosphere of the room as fresh air and/or extinguishing
agent is less than the volumetric flow of exhaust air discharged from the room's atmosphere
when the difference determined between the room pressure (px) and the air pressure of the ambient air is less than the predefined value.
4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the difference between
the room pressure (px) and the air pressure of the ambient air is determined by measuring the pressure
(px) in the room and the air pressure of the ambient air.
5. The method according to any one of the preceding claims, wherein at least one fire
characteristic is measured in the atmosphere of the room continuously or at predefinable
times and/or upon predefinable events, and whereby upon a fire characteristic being
detected, the extinguishing agent is fed into the room atmosphere as supply air; and
whereby upon a fire characteristic being detected, the fresh air normally supplied
as the supply air is preferably discontinued or whereby the volumetric flow of the
extinguishing agent fed into the room atmosphere in the event of a fire characteristic
being detected is greater than the volumetric flow of the fresh air normally supplied
to the room atmosphere.
6. The method according to any one of the preceding claims, wherein to prevent fire,
both fresh air as well as extinguishing agent is fed into the room's atmosphere as
supply air.
7. The method according to claim 6, wherein the concentration of extinguishing agent
in the room's atmosphere is determined continuously or at predefinable times and/or
upon predefinable events, and whereby the volumetric flow of the extinguishing agent
fed into the room's atmosphere for the purpose of preventing fire is regulated as
a function of the extinguishing agent concentration as determined such that a predefinable
extinguishing agent concentration can be set and/or maintained in the room's atmosphere;
and whereby the extinguishing agent is preferably an inert gas or an inert gas mixture,
and whereby the extinguishing agent concentration in the room's atmosphere is preferably
determined indirectly by measuring the oxygen content.
8. The method according to claim 7, wherein the volumetric flow of an inert gas or inert
gas mixture supplied to the room's atmosphere for the purpose of preventing fire is
regulated such that a base inertization level, which is higher than the characteristic
reignition prevention level for the room (10), is set and maintained in the room's
atmosphere, and whereby in the event of a fire, the volumetric flow of the inert gas
or Inert gas mixture supplied to the room's atmosphere is regulated such that a full
inertization level, which is equal to or lower than the characteristic reignition
prevention level for the room (10), is set and maintained.
9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the quality of the
room's air is determined continuously or at predefinable times and/or upon predefinable
events, and whereby the volumetric flow of the fresh air supplied to the room's atmosphere
as supply air is regulated as a function of the quality of the air determined in the
room; and
whereby the quality of the room's air is preferably indirectly determined by measuring
the COZ2content in the room's atmosphere.
10. The method according to any one of the preceding claims, wherein at least a portion
of the exhaust air discharged from the room's atmosphere is refed back into the room's
atmosphere as fresh air after being treated.
11. A device for realizing the method according to any one of claims 1 to 10,
wherein the device comprises at least one mechanism (11) for providing an extinguishing
agent which is gaseous under normal conditions and for immediately introducing the
gaseous extinguishing agent into the room atmosphere of the enclosed room (10) when
it has been determined that a fire has broken out in said enclosed room (10),
wherein the device comprises a pressure relief mechanism (12) having a negative-pressure
generating means (13) and a controller (14), wherein the controller (14) is designed
to control the negative-pressure generating means (13) as a function of the pressure
(px) prevailing in the atmosphere of the enclosed room (10) such that the pressure (px) prevailing in the room's atmosphere does not exceed a predefinable maximum pressure
value (pmax), and
wherein the device further comprises a pressure measuring mechanism (15) for measuring
the physical pressure of the gas within the room's atmosphere, wherein the pressure
measuring mechanism (15) is designed to measure the momentarily current room pressure
(px) continuously or at predefined times and/or upon predefined events and feed said
measured values to the controller (14), wherein the controller (14) is designed to
accordingly control the negative-pressure generating means (13) based on the current
pressure value (px), characterized in that
the negative-pressure generating means (13) comprises a compressor (19) for compressing
at least a portion of the exhaust air to be discharged from the room atmosphere and
a high-pressure storage tank (20) for temporarily storing the exhaust air compressed
by the compressor (19), and that a fire detection mechanism (16) is provided to detect
at least one fire characteristic in the room's atmosphere continuously or at predefinable
times and/or upon predefinable events and send the corresponding signals to the controller
(14), wherein the controller (14) is designed to control an extinguishing agent feeding
mechanism (17) such that in the event of a fire characteristic being detected, the
extinguishing agent is fed into the room's atmosphere as supply air, wherein the compressor
(19) and the high-pressure storage tank (20) are arranged inside the enclosed room
(10).
12. The device according to claim 11, wherein the controller (14) is further designed
to control the negative-pressure generating means (13) as a function of the pressure
(px) prevailing in the atmosphere of the enclosed room (10) such that the room pressure
(px) prevailing in the room's atmosphere does not fall below a predefinable minimum pressure
value (pmin).
13. The device according to claim 11 or 12, wherein the controller (14) controls the compressor
(19) such that the intake volume of the compressor (19) is greater than or equal to
the total volumetric flow of the fresh air and/or extinguishing agent fed into the
room's atmosphere as supply air.
1. Procédé d'inertisation dans l'atmosphère du local fermé (10), pour la prévention et
l'extinction d'incendies dans un local fermé (10), en particulier un local de laboratoire,
dans lequel on apporte à l'atmosphère du local et de manière régulée de l'air frais
à titre d'apport d'air et l'on évacue hors de l'atmosphère du local de manière régulée
de l'air vicié et, dans le cas d'un incendie ou pour éviter un incendie, on apporte
à l'atmosphère du local à titre d'apport d'air un agent d'extinction sous forme gazeuse
sous les conditions normales, dans lequel on établit et/ou on maintient dans le local
(10) une pression (px) réduite par comparaison à la pression atmosphérique normale du fait qu'à chaque
instant le flux volumétrique de l'apport d'air amené au total dans l'atmosphère du
local sous forme d'air frais et/ou sous forme d'agent d'extinction est inférieur ou
égal au flux volumétrique de l'air vicié évacué hors de l'atmosphère du local,
dans lequel la différence entre la pression qui règne dans le local et la pression
d'air dans l'environnement est déterminée en continu ou à des instants prédéterminés
et/ou encore à des événements prédéterminés, et on la compare à une valeur prédéterminée,
et dans lequel le flux volumétrique de l'apport d'air amené au total dans l'atmosphère
du local sous forme d'air frais et/ou sous forme d'agent d'extinction, et le flux
volumétrique de l'air vicié évacué hors de l'atmosphère du local sont régulés en fonction
de la comparaison, dans lequel le flux volumétrique de l'apport d'air amené au total
dans l'atmosphère du local sous forme d'air frais et/ou sous forme d'agent d'extinction
est égal au flux volumétrique de l'air vicié évacué hors de l'atmosphère du local
quand la différence déterminée entre la pression du local (px) et la pression de l'air environnant correspond à la valeur prédéterminée,
caractérisé en ce que les flux volumétriques respectifs de l'air frais amené à titre d'apport d'air, de
l'air vicié évacué, et de l'agent d'extinction amené en cas d'incendie ou pour éviter
un incendie à titre d'apport d'air sont mesurés, et en ce que les flux volumétriques respectifs sont ainsi régulés qu'à chaque instant la différence
entre le flux volumétrique de l'apport d'air amené au total dans l'atmosphère du local
sous forme d'air frais et/ou sous forme d'agent d'extinction et le flux volumétrique
de l'air vicié évacué hors de l'atmosphère du local adopte une valeur constante préalablement
déterminée,
dans lequel le local (10) comprend une enceinte étanche aux gaz et aux aérosols, et
la valeur constante préalablement déterminée est de préférence zéro ; et en ce que
dans un cas où un agent d'extinction est amené à titre d'apport d'air, au moins une
partie de l'air vicié à évacuer hors de l'atmosphère du local est comprimée avec l'aide
d'un compresseur (19) agencé à l'intérieur du local fermé (10), dans lequel le volume
aspiré par le compresseur (19) est supérieur ou égal au flux volumétrique de l'apport
d'air amené au total dans l'atmosphère du local sous forme d'air frais et/ou d'agent
d'extinction, et dans lequel
de préférence, l'air vicié évacué hors de l'atmosphère du local et comprimé avec l'aide
du compresseur (19) est stocké de manière intermédiaire sous forme comprimée dans
un récipient de stockage à haute pression (20) agencé à l'intérieur du local fermé
(10).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel au moins une partie de l'air vicié comprimé
avec l'aide du compresseur (19) est évacuée vers l'extérieur après un traitement,
en particulier un fltrage et/ou une stérilisation.
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le flux volumétrique
de l'apport d'air amené au total dans l'atmosphère du local sous forme d'air frais
et/ou sous forme d'agent d'extinction est inférieur au flux volumétrique de l'air
vicié évacué hors de l'atmosphère du local quand la différence déterminée entre la
pression du local (px) et la pression de l'air environnant est inférieure à la valeur prédéterminée.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la différence entre
la pression du local (px) et la pression de l'air environnant est déterminée en mesurant la pression (px) dans le local et la pression de l'air dans l'environnement.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on mesure en continu
ou à des instants prédéterminés et/ou encore à des événements prédéterminés dans l'atmosphère
du local au moins une grandeur caractéristique d'un incendie et dans le cas de la
détection d'une grandeur caractéristique d'un incendie on amène à titre d'apport d'air
l'agent d'extinction dans l'atmosphère du local et
dans lequel dans le cas de la détection d'une grandeur caractéristique d'un incendie,
l'amenée de l'apport d'air amené dans le cas normal sous forme d'air frais est de
préférence arrêtée, ou dans lequel le flux volumétrique de l'agent d'extinction amené
dans l'atmosphère du local dans le cas de la détection d'une grandeur caractéristique
d'un incendie est de préférence plus élevé que le flux volumétrique de l'air frais
amené dans le cas normal dans l'atmosphère du local.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel pour prévenir un incendie,
on amène dans l'atmosphère du local aussi bien de l'air frais qu'un agent d'extinction
à titre d'apport d'air.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on détermine dans l'atmosphère du local,
en continu ou à des instants prédéterminés et/ou encore à des événements prédéterminés,
la concentration en agent d'extinction dans l'atmosphère du local, et dans lequel
le flux volumétrique de l'agent d'extinction amené à l'atmosphère du local pour prévenir
un incendie est régulé en fonction de la concentration déterminée en agent d'extinction
de telle façon que l'on établit et/ou on maintient dans l'atmosphère du local une
concentration en agent d'extinction préalablement déterminée, et
dans lequel l'agent d'extinction est de préférence un gaz inerte ou un mélange de
gaz inertes, et dans lequel la concentration en agent d'extinction dans l'atmosphère
du local est déterminée de préférence de manière indirecte en mesurant la teneur en
oxygène.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le flux volumétrique d'un gaz inerte
ou d'un mélange de gaz inertes amené dans l'atmosphère du local pour la prévention
d'un incendie, est régulé de telle façon que l'on établit et que l'on maintient dans
l'atmosphère du local un niveau d'inertisation de base situé au-dessus d'un niveau
destiné à empêcher des reprises d'incendie caractéristique pour le local (10), et
dans lequel dans le cas d'un incendie le flux volumétrique du gaz inerte du mélange
gaz inerte amené dans l'atmosphère du local est régulé de telle façon que l'on établit
et que l'on maintient un niveau d'inertisation complète situé à un niveau destiné
à empêcher des reprises d'incendie caractéristique pour le local (10), ou au-dessous
de celui-ci.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on détermine en continu
ou à des instants prédéterminés et/ou encore à des événements prédéterminés la qualité
de l'air du local, et dans lequel le flux volumétrique de l'air frais amené à l'atmosphère
du local à titre d'apport d'air est régulé en fonction de la qualité déterminée de
l'air du local ; et
dans lequel on détermine de préférence la qualité de l'air du local indirectement
par mesure de la teneur en CO2 dans l'atmosphère du local.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins une partie
de l'air vicié évacué hors de l'atmosphère du local est ramenée, après traitement,
à nouveau sous forme d'air frais dans l'atmosphère du local.
11. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 10,
dans lequel l'appareil comprend au moins un système (11) pour préparer un agent d'extinction
sous forme gazeuse sous les conditions normales, et pour injecter soudainement l'agent
d'extinction gazeux dans l'atmosphère du local fermé (10) lorsqu'on détecte qu'un
incendie s'est déclaré dans le local fermé (10),
dans lequel l'appareil comprend un dispositif de décharge de pression (12) avec un
moyen de production de dépression (13) et une commande (14), dans lequel la commande
(14) est conçue pour piloter, en fonction de la pression (px) qui règne dans le local fermé (10), le moyen de production de dépression (13) de
telle façon que la pression (px) qui règne dans l'atmosphère du local ne dépasse pas une valeur de pression maximum
prédéterminée (pmax), et
dans lequel l'appareil comprend en outre un dispositif de mesure de pression (15)
pour détecter la pression physique du gaz présent dans l'atmosphère du local, ledit
dispositif de mesure de pression (15) étant conçu pour mesurer, en continu ou à des
instants prédéterminés et/ou à des événements prédéterminées, la pression momentanée
dans le local (px) et pour amener les valeurs de mesure à la commande (14), dans lequel la commande
(14) est ainsi conçue qu'elle pilote de façon correspondante le moyen de génération
de dépression (13) en se basant sur la valeur de pression momentanée (px),
caractérisé en ce que
le moyen de génération de dépression (13) comprend un compresseur (19) pour comprimer
au moins une partie de l'air vicié à évacuer hors de l'atmosphère du local, et un
réservoir de stockage à haute pression (20) pour le stockage intermédiaire de l'air
vicié comprimé avec l'aide du compresseur (19), et en ce qu'il est prévu un système de reconnaissance d'incendie (16) pour mesurer en continu
ou à des instants prédéterminés et/ou encore à des événements prédéterminés au moins
une grandeur caractéristique d'un incendie dans l'atmosphère du local et délivrer
des signaux correspondant à la commande (14), ladite commande (14) étant conçue pour
piloter un dispositif d'apport d'agent d'extinction (17) de telle manière que, dans
le cas de la détection d'une grandeur caractéristique d'un incendie, l'agent d'extinction
est amené à l'atmosphère du local à titre d'apport d'air, et dans lequel le compresseur
(19) et le réservoir de stockage à haute pression (20) sont agencés à l'intérieur
du local fermé (10).
12. Appareil selon la revendication 11, dans lequel la commande (14) est en outre conçue
pour piloter le moyen de génération de dépression (13) en fonction de la pression
(px) qui règne dans l'atmosphère du local fermé (10) de telle façon que la pression
(px) qui règne dans l'atmosphère du local ne passe pas au-dessous d'une valeur de pression
minimale prédéterminée (pmin).
13. Appareil selon la revendication 11 ou 12, dans lequel le compresseur (19) est susceptible
d'être piloté par la commande (14) de telle façon que le volume aspiré par le compresseur
(19) est supérieur ou égal au flux volumétrique de l'apport d'air amené au total dans
l'atmosphère du local sous forme d'air frais et/ou d'agent d'extinction.