一種利用七氟丙烷和二氧化碳滅火的電池滅火裝置的製作方法

2023-10-04 05:28:49 1

本發明屬於滅火裝置的技術領域，尤其涉及一種利用七氟丙烷和二氧化碳滅火的電池滅火裝置。

背景技術：

由於現有新能源汽車都是採用鋰離子電池作為動力系統，而鋰離子電池在車輛運行過程中，存在一定的安全隱患，特別是在濫用情況下，比如車輛在充電過程中過充、過放、擠壓、針刺、火燒等等情況下，鋰離子電池容易發生冒煙、起火甚至爆炸的安全事故。因此，車載電池都會配備滅火器。

現有的滅火器有使用二氧化碳作為滅火材料的，也有採用七氟丙烷作為滅火材料的，但是市場上尚未見到同時使用二氧化碳和七氟丙烷混合作為滅火材料的滅火器。採用純二氧化碳作為滅火材料的滅火器對溫度非常敏感，不能受熱，但是二氧化碳滅火因其存儲壓力較高，因此噴速高、降溫效果好，同時二氧化碳能起到很好的物理降溫效果，卻沒有化學降溫功能，採用純七氟丙烷作為滅火材料的滅火器則與純二氧化碳滅火器相反，七氟丙烷的分解分度高達700°，耐熱性好，噴速低，對噴嘴要求不高，但是價格相對較高，而且降溫能力有所欠缺，主要進行化學降溫。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種綜合了七氟丙烷和二氧化碳滅火的優點、同時進行物理、化學降溫、能在火情發生時自動滅火、電池固定牢靠以及電池降溫效果好的電池滅火裝置。

為實現上述技術目的，本發明採取的技術方案為：

一種利用七氟丙烷和二氧化碳滅火的電池滅火裝置，包括安裝在電池箱外的滅火罐，電池箱內固定有車載電池，滅火罐的噴管至電池箱中，滅火罐內填充滅火材料，滅火材料為七氟丙烷和二氧化碳組成的混合劑，其中，七氟丙烷和二氧化碳均為液態，七氟丙烷佔混合劑的3％至80％(以體積計)，餘量為二氧化碳。

為優化上述技術方案，採取的具體措施還包括：

上述的滅火罐的噴管一端與滅火罐內腔連接，另一端伸入電池箱中，滅火罐內的滅火材料能通過噴管噴射入電池箱中，噴管上安裝有控制閥，滅火罐還包括火探管，火探管後端與控制閥密封連接，前部伸入至電池箱中並繞在車載電池上，火探管前端為盲端，火探管為內腔中充入高壓氣體的中空管。

上述的控制閥包括滅火劑進口、閥座、閥芯以及滅火劑出口，滅火劑進口設置在閥座前部，滅火劑出口設置在閥座的後部，閥芯設置在閥座的中部，滅火劑進口通過閥芯與滅火劑出口連通，閥芯包括一擋塊，擋塊與閥芯密封配合，並能在閥芯中上下滑動，擋塊上部連接一彈簧，彈簧能將擋塊拉至擋塊的行程上端，火探管後端伸入至控制閥中與擋塊上表面連通，當火探管內填充高壓氣體時，高壓氣體能克服彈簧的彈力將擋塊推至擋塊的行程下端，擋塊位於其行程上端時，擋塊離開閥芯的通道，使得滅火劑進口和滅火劑出口連通，當擋塊位於其行程下端時，擋塊插入閥芯的通道中將閥芯的通道阻斷，使得滅火劑進口和滅火劑出口隔斷。

上述的火探管前端安裝一能向火探管內充氣的充氣泵。

上述的電池箱內側安裝有固定塊，電池箱前後側面設置有若干個通風進口，上下兩側面設置有通風出氣管道，通風出氣管道上連接有抽風機。

上述的固定塊設置有通風通道，通風進口進入電池箱的風通過通風通道後再從通風出氣管道流出，通風通道的出風端角度向車載電池表面傾斜。

上述的固定塊一側稜內凹形成凹角，車載電池的一角架在凹角上固定，電池箱內的左上、右上、左下、右下四個邊各設置一固定塊，這四個固定塊分別固定車載電池的左上、右上、左下、右下四個邊，將車載電池固定在電池箱中。

上述的電池箱上下兩側面的通風出氣管道在電池箱外合併為一條管道後，與抽風機連接。

上述的火探管內高壓氣體為1.2至1.5mpa的氮氣。

上述的滅火罐的噴管上設置有若干個噴頭，噴頭均位於電池箱內並正對著車載電池。

本發明的電池滅火裝置利用七氟丙烷和二氧化碳作為滅火材料，七氟丙烷是一種以化學滅火為主，兼有物理滅火作用的潔淨氣體滅火劑；儲存空間小，臨界溫度高，臨界壓力低，二氧化碳是以物理方式滅火，二氧化碳從液態轉變為氣態時，可吸收大量熱，起到巨大的物理降溫滅火作用，本發明綜合了以上七氟丙烷和二氧化碳兩種滅火劑的物理、化學滅火優點，兼顧了物理和化學滅火原理。這種組合型滅火器綜合了兩種滅火劑的優點，尤其適用於車載電池滅火這種需要急劇降溫和化學滅火的場合。本發明設計了一種直接與火探管聯動的滅火器控制閥，通過火探管的內部壓力變化作為滅火器開閉的觸發信號，火探管則纏繞在車載電池上，能在火情剛發生時就能感應到起火，火探管受熱融化時，會將其內部的高壓氣體排出，導致滅火器打開，使滅火器啟動滅火。本發明電池箱也作了改進，增加電池通風效果，通過固定塊固定電池的四個角，讓電池懸於電池箱中，同時固定塊設置有通風通道，通風通道的出風端角度向車載電池表面傾斜。這樣風就能吹到電池的各個面，保證電池的外部降溫均勻。

附圖說明

圖1是本發明的正面圖；

圖2是電池箱內部結構圖；

圖3是火探管和滅火器噴管的布置圖；

圖4是圖2的a部結構放大圖；

圖5是固定塊的正面圖；

圖6是控制閥的結構圖。

其中的附圖標記為：電池箱1、固定塊11、通風通道11a、凹角11b、通風進口12、通風出氣管道13、抽風機14、滅火罐2、噴管21、噴頭22、控制閥3、滅火劑進口31、閥座32、閥芯33、滅火劑出口34、擋塊35、彈簧36、火探管4、充氣泵41。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。

第一實施例：

本發明的一種利用七氟丙烷和二氧化碳滅火的電池滅火裝置，包括安裝在電池箱1外的滅火罐2，電池箱1內固定有車載電池，滅火罐2的噴管至電池箱1中，滅火罐2內填充滅火材料，其中：滅火材料為七氟丙烷和二氧化碳組成的混合劑，其中，七氟丙烷佔混合劑的3％(以體積計)，餘量為二氧化碳。

實施例中，滅火罐2的噴管21一端與滅火罐2內腔連接，另一端伸入電池箱1中，滅火罐2內的滅火材料能通過噴管21噴射入電池箱1中，噴管21上安裝有控制閥3，滅火罐2還包括火探管4，火探管4後端與控制閥3密封連接，前部伸入至電池箱1中並繞在車載電池上，火探管4前端為盲端，火探管4為內腔中充入高壓氣體的中空管。

實施例中，控制閥3包括滅火劑進口31、閥座32、閥芯33以及滅火劑出口34，滅火劑進口31設置在閥座32前部，滅火劑出口34設置在閥座32的後部，閥芯33設置在閥座32的中部，滅火劑進口31通過閥芯33與滅火劑出口34連通，閥芯33包括一擋塊35，擋塊35與閥芯33密封配合，並能在閥芯33中上下滑動，擋塊35上部連接一彈簧36，彈簧36能將擋塊35拉至擋塊35的行程上端，火探管4後端伸入至控制閥3中與擋塊35上表面連通，當火探管4內填充高壓氣體時，高壓氣體能克服彈簧36的彈力將擋塊35推至擋塊35的行程下端，擋塊35位於其行程上端時，擋塊35離開閥芯的通道，使得滅火劑進口31和滅火劑出口34連通，當擋塊35位於其行程下端時，擋塊35插入閥芯的通道中將閥芯的通道阻斷，使得滅火劑進口31和滅火劑出口34隔斷。

實施例中，火探管4前端安裝一能向火探管4內充氣的充氣泵41。

實施例中，電池箱1內側安裝有固定塊11，電池箱1前後側面設置有若干個通風進口12，上下兩側面設置有通風出氣管道13，通風出氣管道13上連接有抽風機14。

實施例中，固定塊11設置有通風通道11a，通風進口12進入電池箱1的風通過通風通道11a後再從通風出氣管道13流出，通風通道11a的出風端角度向車載電池表面傾斜。

實施例中，固定塊11一側稜內凹形成凹角11b，車載電池的一角架在凹角11b上固定，電池箱1內的左上、右上、左下、右下四個邊各設置一固定塊11，這四個固定塊11分別固定車載電池的左上、右上、左下、右下四個邊，將車載電池固定在電池箱1中。

實施例中，電池箱1上下兩側面的通風出氣管道13在電池箱1外合併為一條管道後，與抽風機14連接。

實施例中，火探管4內高壓氣體為1.2至1.5mpa的氮氣。

實施例中，滅火罐2的噴管21上設置有若干個噴頭22，噴頭22均位於電池箱1內並正對著車載電池。

第二實施例：

本發明的滅火罐2內填充滅火材料，其中：滅火材料為七氟丙烷和二氧化碳組成的混合劑，其中，七氟丙烷佔混合劑的80％(以體積計)，餘量為二氧化碳。

第三實施例：

本發明的滅火罐2內填充滅火材料，其中：滅火材料為七氟丙烷和二氧化碳組成的混合劑，其中，七氟丙烷佔混合劑的50％(以體積計)，餘量為二氧化碳。

本發明的使用方法如下：將車載電池固定在電池箱1內的固定塊11上，車載電池四個角與固定塊11的凹角11b固定，在滅火罐2內填充七氟丙烷和二氧化碳的混合劑，將滅火罐2固定在電池箱1外部，關閉滅火罐2的總閥後，安裝火探管4和噴管21，將噴管21連接在滅火罐2的罐口上，將噴管21帶有噴頭22的主體部分插入電池箱1中，噴頭22對著車載電池，在噴管21上的控制閥3上安裝火探管4，火探管4一端連接控制閥3的閥芯，另一端插入電池箱1中繞在車載電池上，通過充氣泵41對火探管4充1.2至1.5mpa的氮氣，使控制閥3內的擋塊35下移，封堵閥芯33，打開滅火罐2的總閥後，安裝完畢。當車載電池起火時，火探管4位於起火點的部分受熱融化形成缺口，高壓氮氣從火探管4內衝出，導致作用在擋塊35上的壓力下降，擋塊35在彈簧36作用下上移，離開閥芯33，控制閥3通路，七氟丙烷和二氧化碳的混合劑從噴管21噴出，覆蓋整個電池箱1，通過物理和化學雙重滅火的方式對電池箱1滅火。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。