CN107243128B - 一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，包括安装在电池箱外的灭火罐，电池箱内固定有车载电池，灭火罐的喷管至电池箱中，灭火罐内填充灭火材料，灭火材料为六氟丙烷和二氧化碳组成的混合剂，其中，六氟丙烷和二氧化碳均为液态，六氟丙烷占混合剂的15％至80％(以体积计)，余量为二氧化碳。本发明具有能同时物理灭火和化学灭火的优点。
Description
技术领域
本发明属于灭火装置的技术领域，尤其涉及一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器。
背景技术
由于现有新能源汽车都是采用锂离子电池作为动力系统，而锂离子电池在车辆运行过程中，存在一定的安全隐患，特别是在滥用情况下，比如车辆在充电过程中过充、过放、挤压、针刺、火烧等等情况下，锂离子电池容易发生冒烟、起火甚至爆炸的安全事故。因此，车载电池都会配备灭火器。
现有的灭火器有使用二氧化碳作为灭火材料的，也有采用六氟丙烷作为灭火材料的，但是市场上尚未见到同时使用二氧化碳和六氟丙烷混合作为灭火材料的灭火器。采用纯二氧化碳作为灭火材料的灭火器喷速高、降温效果好，能起到很好的物理降温效果，却没有化学降温功能，采用纯六氟丙烷作为灭火材料的灭火器则与纯二氧化碳灭火器相反，六氟丙烷耐热性好，喷速低，对喷嘴要求不高，但是价格相对较高，主要进行化学降温，降温能力有所欠缺。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种综合了六氟丙烷和二氧化碳灭火的优点、同时进行物理、化学降温、能在火情发生时自动灭火、灭火效率高的电池灭火器。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，包括安装在电池箱外的灭火罐，电池箱内固定有车载电池，灭火罐的喷管至电池箱中，灭火罐内填充灭火材料，其中：灭火材料为六氟丙烷和二氧化碳组成的混合剂，其中，六氟丙烷和二氧化碳均为液态，六氟丙烷占混合剂的15％至80％(以体积计)，余量为二氧化碳。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的电池箱上设置有出气口以及若干个进气口，电池箱在每个进气口上部均设置有宽度与进气口宽度相同的空腔，空腔下端与进气口连通，每个空腔中均设置有闸体，闸体包括闸座、活塞片、连接杆、闸门以及弹簧，闸座固定在空腔中部，将空腔分隔为上腔和下腔，活塞片位于上腔中，活塞片位于上腔中，活塞片与空腔的腔壁密封滑动配合，连接杆上端连接活塞片下表面，下端穿过闸座与闸门上端连接，闸座和连接杆密封滑动配合使得上腔和下腔密封隔离，弹簧套在连接杆上，且弹簧上端与闸座下表面固定，下端与闸门上端固定，弹簧能将闸门推向进气口，使闸门滑动至进气口处并完全封闭进气口，电池灭火器还包括火探管，火探管缠绕在车载电池上，上腔在闸座与活塞片之间的腔壁上开有连通孔，火探管的管腔与连通孔连通，火探管连接有一充气泵，充气泵能向火探管内冲注高压气体，该高压气体使得活塞片克服弹簧弹力向上滑动，闸门上移离开进气口。
上述的电池灭火器还包括控制装置，火探管内设置有一压力感应片，压力感应片能感应火探管管内压力，压力感应片与控制装置连接，并能将压力信息专递给控制装置，控制装置与灭火罐的阀门连接并控制阀门运作，灭火罐的阀门安装在灭火罐的罐体与其喷管的连接处，用于控制灭火罐的罐体与其喷管连接的通断。
上述的控制装置为单片机。
上述的灭火罐的阀门为电磁阀。
上述的出气口上连接有吸气泵，吸气泵用于产生负压使气流从进气口流向出气口。
上述的进气口设置在电池箱的前后面以及左右侧面，出气口设置在电池箱的上下两面。
上述的灭火罐通过固定架与电池箱固定连接。
上述的火探管内高压气体为1.2至1.5MPa的氮气。
上述的压力感应片为陶瓷压电片。
本发明的电池灭火装置利用六氟丙烷和二氧化碳作为灭火材料，六氟丙烷是一种以化学灭火为主，兼有物理灭火作用的洁净气体灭火剂；储存空间小，临界温度高，临界压力低，二氧化碳是以物理方式灭火，二氧化碳从液态转变为气态时，可吸收大量热，起到巨大的物理降温灭火作用，本发明综合了以上六氟丙烷和二氧化碳两种灭火剂的物理、化学灭火优点，兼顾了物理和化学灭火原理。这种组合型灭火器综合了两种灭火剂的优点，尤其适用于车载电池灭火这种需要急剧降温和化学灭火的场合。现有的电池箱一般都会设置进风口和出风口，在车载电池正常运作的情况下，进风口和出风口能促进电池正常散热，但是当车载电池断路着火时，这种通风系统会源源不断地提供流动空气，导致火情加重。本发明则利用火探管制作了一种能在电池起火时第一时间关闭进风口的闸体，火探管则缠绕在车载电池上，能在火情刚发生时就能感应到起火，火探管受热融化时，会将其内部的高压气体排出，闸门失去高压气体的压力后下移封闭进风口，使火源失去氧气供应，同时控制装置控制灭火罐2向电池箱内喷洒灭火剂，在吸气泵的作用下，电池箱迅速被灭火剂充满，双管齐下，达到在火情发生时自动灭火、灭火效率高的功能。
附图说明
图1是本发明的正面图；
图2是电池箱的剖视图；
图3是图2的A部结构放大图；
图4是闸体的示意图；
图5是图4的B部结构放大图。
其中的附图标记为：电池箱1、进气口11、出气口12、空腔13、上腔13a、下腔13b、连通孔13c、灭火罐2、闸体3、闸座31、活塞片32、连接杆33、闸门34、弹簧35、火探管4、充气泵41、压力感应片42、控制装置5。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，包括安装在电池箱1外的灭火罐2，电池箱1内固定有车载电池，灭火罐2的喷管至电池箱1中，灭火罐2内填充灭火材料，其中：灭火材料为六氟丙烷和二氧化碳组成的混合剂，其中，六氟丙烷和二氧化碳均为液态，六氟丙烷占混合剂的15％至80％(以体积计)，余量为二氧化碳。
实施例中，电池箱1上设置有出气口12以及若干个进气口11，电池箱1在每个进气口11上部均设置有宽度与进气口11宽度相同的空腔13，空腔13下端与进气口11连通，每个空腔13中均设置有闸体3，闸体3包括闸座31、活塞片32、连接杆33、闸门34以及弹簧35，闸座31固定在空腔13中部，将空腔13分隔为上腔13a和下腔13b，活塞片32位于上腔13a中，活塞片32位于上腔13a中，活塞片32与空腔13的腔壁密封滑动配合，连接杆33上端连接活塞片32下表面，下端穿过闸座31与闸门34上端连接，闸座31和连接杆33密封滑动配合使得上腔13a和下腔13b密封隔离，弹簧35套在连接杆33上，且弹簧35上端与闸座31下表面固定，下端与闸门34上端固定，弹簧35能将闸门34推向进气口11，使闸门34滑动至进气口11处并完全封闭进气口11，电池灭火器还包括火探管4，火探管4缠绕在车载电池上，上腔13a在闸座31与活塞片32之间的腔壁上开有连通孔13c，火探管4的管腔与连通孔13c连通，火探管4连接有一充气泵41，充气泵41能向火探管4内冲注高压气体，该高压气体使得活塞片32克服弹簧35弹力向上滑动，闸门34上移离开进气口11。
实施例中，电池灭火器还包括控制装置，火探管4内设置有一压力感应片42，压力感应片42能感应火探管4管内压力，压力感应片与控制装置连接，并能将压力信息专递给控制装置，控制装置与灭火罐2的阀门连接并控制阀门运作，灭火罐2的阀门安装在灭火罐2的罐体与其喷管的连接处，用于控制灭火罐2的罐体与其喷管连接的通断。
实施例中，控制装置为单片机。
实施例中，灭火罐2的阀门为电磁阀。
实施例中，出气口12上连接有吸气泵，吸气泵用于产生负压使气流从进气口11流向出气口12。
实施例中，进气口11设置在电池箱1的前后面以及左右侧面，出气口12设置在电池箱1的上下两面。
实施例中，灭火罐2通过固定架与电池箱1固定连接。
实施例中，火探管4内高压气体为1.2至1.5MPa的氮气。
实施例中，压力感应片42为陶瓷压电片。
本发明的使用方法如下：将车载电池固定在电池箱1内，在灭火罐2内填充六氟丙烷和二氧化碳的混合剂，安装控制装置5和火探管4，使控制装置5能控制灭火罐2的电磁阀开断，火探管4内的压力感应片42与控制装置5连接好，再将火探管4绕在车载电池上，将火探管4与每个空腔13的连通孔13c连接，通过充气泵41对火探管4充入氮气，随着氮气的充入，活塞片32和闸座31之间的空间被高压气体占据，高压气体推着活塞片32上移，使得与活塞片32固定连接的闸门34也随着上移，进气口11处于畅通状态，当气压到达1.2至1.5MPa时停止。车载电池没有着火时，进气口11和出气口12正常通风，为电池散热，当车载电池着火时，火探管4位于起火点的部分受热融化形成缺口，高压氮气从火探管4内冲出，导致作用在活塞片32上的压力下降，闸门34在弹簧35作用下下移，封堵进气口11，切断电池箱1的通风，同时，火探管4内的压力下降会被压力感应片42感应到，控制装置5收到信号后控制电磁阀打开，灭火气体喷入电池箱1内，在吸气泵的作用下，电池箱1迅速被灭火剂充满，实现灭火。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，包括安装在电池箱(1)外的灭火罐(2)，电池箱(1)内固定有车载电池，所述的灭火罐(2)的喷管至电池箱(1)中，所述的灭火罐(2)内填充灭火材料，其特征是：所述的灭火材料为六氟丙烷和二氧化碳组成的混合剂，其中，六氟丙烷和二氧化碳均为液态，六氟丙烷占混合剂的15%至80%(以体积计)，余量为二氧化碳；所述的电池箱(1)上设置有出气口(12)以及若干个进气口(11)，所述的电池箱(1)在每个进气口(11)上部均设置有宽度与进气口(11)宽度相同的空腔(13)，所述的空腔(13)下端与进气口(11)连通，每个空腔(13)中均设置有闸体(3)，所述的闸体(3)包括闸座(31)、活塞片(32)、连接杆(33)、闸门(34)以及弹簧(35)，所述的闸座(31)固定在空腔(13)中部，将空腔(13)分隔为上腔(13a)和下腔(13b)，所述的活塞片(32)位于上腔(13a)中，活塞片(32)位于上腔(13a)中，活塞片(32)与空腔(13)的腔壁密封滑动配合，所述的连接杆(33)上端连接活塞片(32)下表面，下端穿过闸座(31)与闸门(34)上端连接，所述的闸座(31)和连接杆(33)密封滑动配合使得上腔(13a)和下腔(13b)密封隔离，所述的弹簧(35)套在连接杆(33)上，且弹簧(35)上端与闸座(31)下表面固定，下端与闸门(34)上端固定，所述的弹簧(35)能将闸门(34)推向进气口(11)，使闸门(34)滑动至进气口(11)处并完全封闭进气口(11)，电池灭火器还包括火探管(4)，所述的火探管(4)缠绕在车载电池上，所述的上腔(13a)在闸座(31)与活塞片(32)之间的腔壁上开有连通孔(13c)，所述的火探管(4)的管腔与连通孔(13c)连通，所述的火探管(4)连接有一充气泵(41)，所述的充气泵(41)能向火探管(4)内冲注高压气体，该高压气体使得活塞片(32)克服弹簧(35)弹力向上滑动，闸门(34)上移离开进气口(11)。
2.根据权利要求1所述的一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，其特征是：电池灭火器还包括控制装置，所述的火探管(4)内设置有一压力感应片(42)，所述的压力感应片(42)能感应火探管(4)管内压力，所述的压力感应片与控制装置连接，并能将压力信息专递给控制装置，所述的控制装置与灭火罐(2)的阀门连接并控制阀门运作，灭火罐(2)的阀门安装在灭火罐(2)的罐体与其喷管的连接处，用于控制灭火罐(2)的罐体与其喷管连接的通断。
3.根据权利要求2所述的一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，其特征是：所述的控制装置为单片机。
4.根据权利要求3所述的一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，其特征是：灭火罐(2)的阀门为电磁阀。
5.根据权利要求4所述的一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，其特征是：所述的出气口(12)上连接有吸气泵，吸气泵用于产生负压使气流从进气口(11)流向出气口(12)。
6.根据权利要求5所述的一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，其特征是：所述的进气口(11)设置在电池箱(1)的前后面以及左右侧面，所述的出气口(12)设置在电池箱(1)的上下两面。
7.根据权利要求6所述的一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，其特征是：所述的灭火罐(2)通过固定架与电池箱(1)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，其特征是：所述的火探管(4)内高压气体为1.2至1.5MPa的氮气。
9.根据权利要求8所述的一种以六氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火器，其特征是：压力感应片(42)为陶瓷压电片。
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- 2017-06-22 CN CN201710483556.4A patent/CN107243128B/zh active Active
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| CN107243128A (zh) | 2017-10-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A battery fire extinguisher using hexafluoropropane and carbon dioxide for extinguishing fires Granted publication date: 20201020 Pledgee: Fumin Sub branch of Bank of Shanghai Co.,Ltd. Pledgor: ZHEFU INTELLIGENT SYSTEM (SHANGHAI) Co.,Ltd. Registration number: Y2024980003868 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |