CN104349819A - 灭火用喷嘴及使用其的灭火方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用气压将灭火砂喷射到以多层的方式容纳于机架的组合电池之类的灭火对象物的上面而进行灭火的技术。在本发明中，在扁平的喷嘴主体(12)的顶端部设置偏转板(16)，通过将灭火砂以斜下方喷射并使其弹跳，从而使其均匀地分散在整个上面。

Description

灭火用喷嘴及使用其的灭火方法

技术领域

本发明涉及一种适用于如下灭火对象物的灭火的、灭火用喷嘴及使用其的灭火方法，所述灭火对象物具有如容纳有组合电池的电池模块外壳之类的扁平的上部空间。

背景技术

使用组合电池的充电系统由在绝热容器容纳有几百个单体电池的多个电池模块(module)组合而构成。这些电池模块以多层的方式容纳于机架的内部，例如通常堆积五层的情况下，从底面(地面)到最上层的高度达到约5m。并且为了尽可能减小设置空间，将机架的每一层的高度设定成仅仅比电池模块的高度稍微大一点，因此，电池模块的上部空间的高度仅仅是几厘米左右。但是，上部空间是深度及宽度约为2m左右的、大的扁平的空间。

这种电池模块在万一起火的情况下，对以多层容纳的电池模块可能会接连不断地发生连锁反应并扩大火灾的危险。例如，当钠硫电池用作组合电池时，如果高温的钠和硫的熔融物喷出到绝热容器的上面并与空气接触，则发生剧烈的氧化反应而存在扩大火灾的可能。由于存在有钠，因此无法用水来扑灭，从而需要用灭火砂来仅此那个隔断空气的窒息灭火，但是，不容易将灭火砂喷射并填充到位于如上所述的上层的高位置的、扁平的上部空间内。即，如果喷射速度过高则灭火砂会越过作为灭火对象物的电池模块的上面，由此不能均匀地覆盖电池模块的上面。另外，若将喷射速度降低至不能越过的程度，则灭火砂将会在喷嘴内堵塞。因此，现有技术不能进行有效的灭火。

此外，在本申请人的专利文献1中记载了用于向灭火对象物喷洒陶瓷颗粒的灭火装置。但是，未公开喷嘴部分的结构，因此认为现有技术中不存在解决上述课题的方法。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1：日本国特开平6-269509号公报

发明内容

发明要解决的课题

因此，本发明的目的在于，提供一种解决上述现有的问题点，使灭火砂均匀分散在具有扁平的上部空间的灭火对象物的整个上表面，从而能够实现灭火的灭火用喷嘴及使用其的灭火方法。

解决课题的方法

本发明的灭火用喷嘴为解决上述课题而作出的，其是用于将灭火砂均匀地喷射在具有扁平的上部空间的灭火对象物的上面的灭火用喷嘴，其特征在于，在通过气压喷射灭火砂的扁平的喷嘴主体的顶端部设置偏转板，所述偏转板用于将灭火砂朝向灭火对象物的上面以斜下方喷射并使灭火砂弹跳(bound)。

此外，根据实施方式2，优选采用在扁平的喷嘴主体的下面设置导向板的结构，所述导向板具备喷嘴主体的定位用凹部。另外，根据实施方式3，优选地，所述偏转板相对于灭火对象物的上面具有30-45度的向下角度。进一步地，根据实施方式4，可以采用如下结构：喷嘴主体的基部向斜下方弯曲，并在其下端形成通过气压供应灭火砂的金属导管(pipe)的连接部的结构。

另外，本发明的灭火方法是使用实施方式1所述的灭火用喷嘴的灭火方法，其特征在于，将喷嘴主体从在灭火对象物的上面形成的扁平的上部空间的一端插入至灭火对象物上面的端部，并且将通过气压从喷嘴主体的顶端部喷射的灭火砂，通过偏转板来以斜下方喷射，从而使灭火砂在灭火对象物的上面弹跳并分散至里面侧。此外，根据实施方式6，灭火砂优选为蛭石。

发明的效果

根据本发明的灭火用喷嘴，灭火砂通过在扁平的喷嘴主体的顶端部设置的偏转板，朝向灭火对象物的上面以斜下方喷射，且在扁平的上部空间内弹跳并前进。然后，灭火砂从堆积的位置依次堆积到外面侧，最终均匀地分散在灭火对象物上面的整个表面而形成空气隔断层。因此，可以对具有扁平的上部空间的灭火对象物实现灭火。

根据实施方式2，若采用在喷嘴主体的下面设置导向板的结构，所述导向板具备喷嘴主体的定位用凹部，则在因处于高的位置而不能直接看到的灭火对象物的扁平的上部空间内，能够确切地对喷嘴主体进行定位。

根据实施方式3，若使偏转板相对于灭火对象物的上面具有30-45度的向下角度，则能够使所述的灭火砂确切地进行弹跳。

根据实施方式4，若采用喷嘴主体的基部向斜下方弯曲，并在其下端形成通过气压供应灭火砂的金属导管的连接部的结构，则通过连接金属导管来可应付起火源位于高处的情况。

另外，根据本发明的灭火方法，在扁平的上部空间内，能够使灭火砂弹跳，同时能够均匀地分散在灭火对象物上面的整个表面，从而可通过灭火砂隔断空气而进行确切的灭火。

进一步地，根据实施方式6，若将蛭石用作灭火砂，并且将氮气用作喷射泵(ejector)的工作气体，则还能够发挥基于氮气的空气隔断效果，从而能够得到更确切的灭火效果。

附图简要说明

图1是钠硫电池的充电系统的主视图。

图2是钠硫电池的充电系统的垂直剖视图。

图3是电池模块的立体图。

图4是本发明的灭火用喷嘴的俯视图和主视图。

图5是示出使用状态的主要部分说明图。

发明的实施方式

以下表示本发明的优选实施方案。在下面的实施方案中，灭火对象物是钠硫电池的充电系统，图1是钠硫电池的充电系统的主视图，图2是纵剖面图，图3是电池模块的立体图。

在这些图中，1是电池模块，如上所述，电池模块1是在绝热容器的内部容纳有多个钠硫单体电池的构件。钠硫电池的充电系统以对应于充电容量组合多个这种电池模块1而构成。这些各个电池模块1是宽度和深度约为2m、高度约为1m的长方体，并以多层的方式容纳于整个高度接近5m的机架2的内部。在机架2的底板3与电池模块1的上面之间，形成有高度仅为5cm左右的扁平的上部空间4。此外，在机架2的前面配置有门5，如图所示，在与各上部空间4相对应的位置，预先形成长方形的开口6。通常可以使这些开口6处于打开状态，但也可以采用当发生火灾时能够容易破坏的击穿(punch-out)式结构。此外，如图3所示，在电池模块1上面的周围，沿着整个周长突出设置有高度为3cm左右的壳体7。

如图2所示，对应于起火源的高度而连接适当根数的金属导管，并且将安装在金属导管顶端的灭火用喷嘴11从门5的开口6插入，由此将灭火砂向上部空间4内喷射。作为灭火砂，优选使用消防法许可的膨胀蛭石(蛭石(vermiculite))。膨胀蛭石具有密度小、受热后膨胀而形成空气隔断层的性质。根据实验，当蛭石堆积至3cm左右时，能够得到充分的灭火效果。灭火砂的粒径优选为3-5mm左右。这是因为：在本发明中，由于通过真空喷射泵方式吸入灭火砂，因此，灭火砂的粒径比3-5mm左右小或大都有可能堵塞。另外，作为压力源，优选使用氮气。

图4示出本发明的灭火用喷嘴的结构。喷嘴主体12是具有厚度为15mm左右的扁平的内部空间的平板状构件，喷嘴主体12的后端部向斜下方弯曲，喷嘴主体12的下端形成有金属导管10的连接部14。该连接部14相对于喷嘴主体12以120度的角度向下弯曲。另外，在喷嘴主体12和连接部14之间，形成有顶端为平板状且基端为圆形的连结部15。此外，这些部分优先全部为具有耐热性的不锈钢制成。

如图4所示，在喷嘴主体12的顶端，偏转板16横跨整个宽度而设置。该偏转板16用于改变从喷嘴主体12的顶端喷射的行进方向，并且将灭火砂朝向灭火对象物的上面以斜下方喷射。灭火砂在灭火对象物的上面弹跳并向深度方向前进，被突出设置在灭火对象物上面的周围的框体7(后侧的框体)拦住而从里面侧开始堆积在上面。由于堆积的灭火砂拦住其后被喷射过来的灭火砂，因此，从灭火对象物的里面侧依次向外面侧堆积，最终在灭火对象物上面的整个表面均匀地形成厚度为3cm左右的砂粒层。这种堆积状况已通过实验确认。此外，如上所述，在没有偏转板16的情况下，向水平方向飞出的灭火砂会越过灭火对象物的上面，而如果将喷射速度降至使其不能越过灭火对象物上面，则灭火砂会在喷嘴部分堵塞。

偏转板16相对于灭火对象物的上面以30-45度的向下角度形成。若该角度比30度小，则喷射角度接近水平，从而容易越过灭火对象物的上面；相反地，若角度比45度大，则在喷嘴出口堆积，从而难以达到至灭火对象物上面的里面侧。此外，由于门5的开口6朝向左右方向延伸，因此能够通过手动操作来使喷嘴主体12左右移动，也能够均匀地分散在左右方向上。

如图2所示，在起火源位于高处的情况下，由于地上的作业人员不能看到喷嘴主体12，因此不容易使喷嘴主体12稳定在规定位置。因此，在本实施方案中，在扁平的喷嘴主体12的下面设置了具备定位用凹部17的导向板18。该导向板18为平板状，其包括顶端侧的倾斜部19和其后面侧的水平部20，在该水平部20形成有四边形状的定位用凹部17。该定位用凹部17的宽度比所述的门5的板厚大。

因此，若将喷嘴主体12的顶端插入到与起火源对应的门5的开口6后，直接塞入到里面侧，则如图5所示，则定位用凹部17在卡合于开口6的下端边缘的位置能够定位喷嘴主体12。因此，在起火源位于高处的情况下，也能够进行确切的灭火作业。起火源可根据电压的变动检测出，并且能够在控制面板上显示。

优选地，预先设计金属导管13，使得其能够根据起火源的高度依次接上适当根数而使用。

另外，如图2所示，氮气经由减压阀从初始压力约为15MPa的氮气储气瓶21向喷射泵供应。利用由该气流在喷射泵内部产生的负压，将灭火砂从槽22的内部吸上来，并随着气流从喷嘴主体12喷射。若这样将氮气储气瓶21作为气体源，不需要寻找适当的电源，由此可以直接开始灭火作业。

通过使用这样构成的灭火用喷嘴，在发生火灾时，作业人员将喷嘴主体12从在灭火对象物的上面形成的扁平的上部空间4的一端插入到灭火对象物上面的端部，由此能够通过气压来将灭火砂从喷嘴主体12的顶端部向上部空间4内喷射。由于灭火砂通过偏转板16以斜下方喷射，并且能够使灭火砂在灭火对象物的上面弹跳并分散到里面侧，因此，堆积的灭火砂形成空气隔断层，从而能够确切地实施灭火。

在所述的实施方案中，灭火对象物为钠硫电池的模块，但不限定于此，当然，本发明能够广泛适用于具有扁平的上部空间的灭火对象物的灭火是理所当然的。

附图标记说明

1   电池模块

2   机架

3   底板

4   扁平的上部空间

5   门

6   开口

7    壳体

10   金属导管

11   灭火用喷嘴

12   喷嘴主体

14   连接部

15   连结部

16   偏转板

17   定位用凹部

18   导向板

19   倾斜部

20   水平部

21   氮气储气瓶

22   槽

Claims (6)

1.一种灭火用喷嘴，其是用于将灭火砂均匀地喷射在具有扁平的上部空间的灭火对象物的上面的灭火用喷嘴，其特征在于，

在通过气压喷射灭火砂的扁平的喷嘴主体的顶端部设置偏转板，所述偏转板用于将灭火砂朝向灭火对象物的上面以斜下方喷射并使所述灭火砂弹跳。

2.根据权利要求1所述的灭火用喷嘴，其特征在于，

在扁平的喷嘴主体的下面设置导向板，所述导向板具备喷嘴主体的定位用凹部。

3.根据权利要求1所述的灭火用喷嘴，其特征在于，

所述偏转板相对于灭火对象物的上面具有30-45度的向下角度。

4.根据权利要求1所述的灭火用喷嘴，其特征在于，

喷嘴主体的基部向斜下方弯曲，并在其下端形成通过气压供应灭火砂的金属导管的连接部。

5.一种灭火方法，其是使用权利要求1所述的灭火用喷嘴的灭火方法，其特征在于，

将喷嘴主体从在灭火对象物的上面形成的扁平的上部空间的一端插入至灭火对象物上面的端部，并且将通过气压从喷嘴主体的顶端部喷射的灭火砂，通过偏转板以斜下方喷射，从而使灭火砂在灭火对象物的上面弹跳并分散至里面侧。

6.根据权利要求5所述的灭火方法，其特征在于，

灭火砂为蛭石。