AUSLÖSEELEMENT FÜR EINEN SPRINKLER

Beschreibung

[0001] Im Bereich der ortsfesten Feuerlöschanlagen stellen die mit dem Wasserohrnetz verschraubten, thermisch auslösenden Sprinkleranlagen des am meisten verbreitete Löschsystem dar. Bei den Glasfass-Sprinklern ist die Wasseraustrittsdüse durch ein mit einer geeigneten Flüssigkeit gefülltes Glasfässchen verschlossen. Im Brandfall bewirken die heissen Rauchgase eine Erwärmung der Sprengflüssigkeit; diese dehnt sich aus und sprengt beim Erreichen einer durch die Füllmenge vorgegebenen Auslösetemperatur das Glasfässchen. Dadurch wird die Düse automatisch freigegeben und besprüht den Brandherd mit einem zu Tröpfchen aufgerissenem Löschstrahl.

[0002] Obwohl die ersten automatischen Sprinkler-Löschsysteme bereits im letzten Jahrhundert installiert worden sind, ist deren Entwicklung bis heute nicht abgeschlossen. Um einen Brand gleich nach seinem Ausbruch bekämpfen zu können, muss in erster Linie die Ansprechzeit von Glasfass-Sprinklern - das heisst die zur Erwärmung der Sprengflüssigkeit auf die Auslösetemperatur erforderliche Zeitspanne - noch verkürzt werden. Schnellauslösende (fast response) Sprinkleranlagen bedeuten einen erhöhten Schutz der Sachwerte und vor allem auch der im gefährdeten Raum befindlichen Personen. Zugleich ermöglicht die erzielte Wirkflächen-verminderung eine Reduktion des Löschwasserbedarfes.

[0003] Die Nennöffnungstemperaturen der GlasfassSprinkler sind durch die Farbe der Sprengflüssigkeit, die durch Zusatz geeigneter Farbstoffe erzielt wird, leicht erkennbar. Die Farbkennzeichnungen sind in der folgenden Tabelle I angegeben:

[0004] Für die Ansprechzeit der Glasfass-Sprinkler spielt nicht nur die Wärmekapazität der Sprengflüssigkeit, sondern auch ihre thermische Leitfähigkeit und Viskosität eine wichtige Rolle. Damit die Streuung der Auslösetemperatur im Rahmen möglichst enger Toleranzen von ca. 5% liegt, soll die Sprengflüssigkeit zudem beim Erwärmen einen möglichst steilen Druckanstieg hervorrufen, das heisst, sie soll einen hohen Wert des für den Druckanstieg mit der Temperatur (dP/dT) massgeblichen Verhältnisses von thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu Kompressibilität (> 10 bar/K) aufweisen. Die Ansprechzeit lässt sich einerseits durch die massgebenden Stoffeigenschaften, andererseits durch konstruktive Massnahmen beeinflussen. Eine Ansprechzeitverkürzung resultiert z.B. bei einer Verminderung der Wandstärke des Glasfässchens, bei einer Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Glasmateriales und/oder der Sprengflüssigkeit, genauso wie bei einer Volumenreduktion des Glasfässchens. Die am l. Dezember 1983 offengelegte deutsche Offenlegungsschrift DE 32 20 124 A1 beschreibt zu diesem Zweck eine Verringerung des Füllflüssigkeitsvolumens mittels eines eingelegten Verdrängekörpers. Zur Zeit werden als Sprengflüssigkeiten für Glasfass-Sprinkler vorwiegend Alkohole, namentlich n-Butanol, Isopropanol und Glycerin, seltener auch Paraffinöl oder neuerdings Ethylacetat verwendet.

[0005] Die vorliegende Erfindung verkürzt die Ansprechzeit durch Verwendung von speziellen Sprengflüssigkeiten, bei denen die Wärmeaufnahme besonders schnell erfolgt, als Innenfüllung der Sprinkler-Glasfässchen. Experimentell wurde festgestellt, dass die Ansprechzeit der als Auslöseelemente dienenden Glasfässchen einerseits vom Produkt der mittleren Wärmekapazität der Sprengflüssigkeit mit ihrer Dichte und dem Glasfassvolumen (Wärmekapazität der Innenfüllung), andererseits jedoch ebenfalls von der Wärmeleitfähigkeit der Sprengflüssigkeit und ihrer Viskosität abhängt. Auch der Wärmeausdehnungskoeffizient, die Giftigkeit und die chemische Beständigkeit einer Flüssigkeit im Laufe der Zeit spielen eine Rolle bei ihrer Verwendung als Sprengflüssigkeit.

[0006] Die experimentell ermittelten relativen Ansprechzeiten einiger Sprengflüssigkeiten sind aus Tabelle II ersichtlich.

[0007] Insbesondere bei Toluol und einigen Halogenderivaten der Kohlenwasserstoffe erhält man tiefe Werte für die Ansprechzeiten. Durch die Verwendung dieser Stoffe als Sprengflüssigkeiten lässt sich die Ansprechzeit der Glasfass-Sprinkler gegenüber den bisher verwendeten Sprengflüssigkeiten, wie z.B. Isopropanol, bis auf die Hälfte reduzieren. Ihr Einsatz bedeutet daher einen wesentlichen Schritt bei der Entwicklung schnellauslösender Glasfass-Sprinkleranlagen, die durch ihr schnelles Reagieren einen Brand in einem früheren Stadium löschen.

[0008] In der folgenden Tabelle II sind die volumenbezogenen Wärmekapazitäten (das heisst, die Produkte aus der Wärmekapazität und der Dichte), die Viskositäten, die Wärmeleitfähigkeiten und die berechneten Werte des Druckanstiegs mit der Temperatur (die dem Verhältnis von thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu Kompressibilität entsprechen) einiger Sprengflüssigkeiten angegeben.

[0009] Im allgemeinen ist es vorteilhaft, wenn die volumenbezogene Wärmekapazität C′ einen Wert < 1,5 J/ml hat, die Viskosität einen Wert < 0,8 mPa·s hat, die Wärmeleitfähigkeit einen Wert > 0,025 W/cm·K hat und der Druckanstieg mit der Temperatur dP/dT, wie oben erwähnt, einen Wert > 10 bar/K hat. Jedoch können schlechtere Werte für eine oder mehrere Eigenschaften und bessere Werte für andere Eigenschaften sich in einem gewissen Grade ausgleichen.

[0010] Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Auslöseelement fur einen Sprinkler, wobei das aus einem Glasfässchen bestehende und mit einer Sprengflüssigkeit gefüllte Auslöseelement die Wasseraustrittsdüse des Sprinklers geschlossen hält, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sprengflüssigkeit aus Niederalkylhomologen des Benzols, mittleren aliphatischen Kohlenwasserstoffen, niederen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen, Halogenkohlenwasserstoffen und deren Mischungen miteinander oder mt anderen damit mischbaren Flüssigkeiten gewählt ist.

[0011] Die Niederalkylhomologen des Benzols, die mittleren aliphatischen Kohlenwasserstoffe, das heisst z.B. aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, die niederen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffe, das heisst z.B. cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, und die Halogenkohlenwasserstoffe können miteinander und mit anderen Flüssigkeiten, in der Regel mit als Sprengflüssigkeiten bekannten organischen Verbindungen, wie niederen ein- oder mehrwertigen aliphatischen Alkoholen und Niederalkylestern von niederen Alkancarbonsäuren, in beliebigen Verhältnissen, in denen sie miteinander mischbar sind, gemischt werden.

[0012] Beispielsweise kann die Sprengflüssigkeit aus Toluol, Xylol, n-Decan, Cyclohexan, Trichlorethylen, Tetrachlorethylen oder deren Mischungen bestehen. Je nach ihrem Siedepunkt können die Sprengflüssigkeiten für verschiedene Nennöffnungstemperaturen verwendet werden. Z.B. eignet sich n-Decan trotz seiner verhältnismässig langen Ansprechzeit für Nennöffnungstemperaturen bis 182 °C.

[0013] Die Sprengflüssigkeit kann ausser den oben genannten spezifischen Verbindungen als niederen ein- oder mehrwertigen aliphatischen Alkohol oder Niederalkylester einer niederen Alkancarbonsäure oder Mischung davon z.B. Methanol, Ethanol, Isopropanol, Glycerin oder Ethylacetat oder deren Mischungen enthalten, doch können dadurch in der Regel keine besonderen Vorteile erzielt werden.

Ansprüche

1. Auslöseelement für einen Sprinkler, wobei das aus einem Glasfässchen bestehende und mit einer Sprengflüssigkeit gefüllte Auslöseelement die Wasseraustrittsdüse des Sprinklers geschlossen hält, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengflüssigkeit aus Niederalkylhomologen des Benzols, mittleren aliphatischen Kohlenwasserstoffen, niederen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen, Halogenkohlenwasserstoffen und deren Mischungen miteinander oder mit anderen damit mischbaren Flüssigkeiten gewählt ist.

2. Auslöseelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengflüssigkeit Toluol oder ein Xylol ist oder enthält.

3. Auslöseelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengflüssigkeit n-Decan ist oder enthält.

4. Auslöseelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengflüssigkeit Cyclohexan ist oder enthält.

5. Auslöseelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengflüssigkeit Trichlorethylen oder Tetrachlorethylen ist oder enthält.

Claims

1. A trigger element for a sprinkler, the water outlet nozzle of the sprinkler being kept closed by the trigger element consisting of a small glass barrel and is filled with an expanding liquid, wherein the expanding liquid is selected from the group comprising lower alkyl homologs of benzene, aliphatic hydrocarbons of medium chain length, lower cycloaliphatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, and mixtures of these with one another or with other liquids miscible with these.

2. A trigger element as claimed in claim 1 wherein the expanding liquid is or contains toluene or a xylene.

3. A trigger element as claimed in claim 1 wherein the expanding liquid is or contains n-decane.

4. A trigger element as claimed in claim 1 wherein the expanding liquid is or contains cyclohexane.

5. A trigger element as claimed in claim 1 wherein the expanding liquid is or contains trichloroethylene or tetrachloroethylene.

Revendications

1. Dispositif de déclenchement pour un arroseur dans lequel le dispositif de déclenchement, consistant en un barillet en verre et rempli d'un liquide d'arrosage, maintient fermée la buse de sortie de l'eau de l'arroseur, caractérisé en ce que le liquide d'arrosage est choisi parmi les homologues alcoyle inférieur du benzène, les hydrocarbures aliphatiques moyens, les hydrocarbures cycloaliphatiques inférieurs, les hydrocarbures halogénés et leurs mélanges entre eux ou avec d'autres liquides miscibles avec eux.

2. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide d'arrosage est ou contient du toluène ou un xylène.

3. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide d'arrosage est ou contient du n-décane.

4. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide d'arrosage est ou contient du cyclohexane.

5. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide d'arrosage est ou contient du trichloréthylène ou du tétrachloréthylène.