CN107213563A - 一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，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，灭火材料为七氟丙烷和二氧化碳组成的混合剂，其中，七氟丙烷和二氧化碳均为液态，七氟丙烷占混合剂的3％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

一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置

技术领域

本发明属于灭火装置的技术领域，尤其涉及一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置。

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，也有采用七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七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对温度非常敏感，不能受热，但是二氧化碳灭火因其存储压力较高，因此喷速高、降温效果好，同时二氧化碳能起到很好的物理降温效果，却没有化学降温功能，采用纯七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，七氟丙烷的分解分度高达700°，耐热性好，喷速低，对喷嘴要求不高，但是价格相对较高，而且降温能力有所欠缺，主要进行化学降温。

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七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、电池固定牢靠以及电池降温效果好的电池灭火装置。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，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，灭火材料为七氟丙烷和二氧化碳组成的混合剂，其中，七氟丙烷和二氧化碳均为液态，七氟丙烷占混合剂的3％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：

上述的灭火罐的喷管一端与灭火罐内腔连接，另一端伸入电池箱中，灭火罐内的灭火材料能通过喷管喷射入电池箱中，喷管上安装有控制阀，灭火罐还包括火探管，火探管后端与控制阀密封连接，前部伸入至电池箱中并绕在车载电池上，火探管前端为盲端，火探管为内腔中充入高压气体的中空管。

上述的控制阀包括灭火剂进口、阀座、阀芯以及灭火剂出口，灭火剂进口设置在阀座前部，灭火剂出口设置在阀座的后部，阀芯设置在阀座的中部，灭火剂进口通过阀芯与灭火剂出口连通，阀芯包括一挡块，挡块与阀芯密封配合，并能在阀芯中上下滑动，挡块上部连接一弹簧，弹簧能将挡块拉至挡块的行程上端，火探管后端伸入至控制阀中与挡块上表面连通，当火探管内填充高压气体时，高压气体能克服弹簧的弹力将挡块推至挡块的行程下端，挡块位于其行程上端时，挡块离开阀芯的通道，使得灭火剂进口和灭火剂出口连通，当挡块位于其行程下端时，挡块插入阀芯的通道中将阀芯的通道阻断，使得灭火剂进口和灭火剂出口隔断。

上述的火探管前端安装一能向火探管内充气的充气泵。

上述的电池箱内侧安装有固定块，电池箱前后侧面设置有若干个通风进口，上下两侧面设置有通风出气管道，通风出气管道上连接有抽风机。

上述的固定块设置有通风通道，通风进口进入电池箱的风通过通风通道后再从通风出气管道流出，通风通道的出风端角度向车载电池表面倾斜。

上述的固定块一侧棱内凹形成凹角，车载电池的一角架在凹角上固定，电池箱内的左上、右上、左下、右下四个边各设置一固定块，这四个固定块分别固定车载电池的左上、右上、左下、右下四个边，将车载电池固定在电池箱中。

上述的电池箱上下两侧面的通风出气管道在电池箱外合并为一条管道后，与抽风机连接。

上述的火探管内高压气体为1.2至1.5MPa的氮气。

上述的灭火罐的喷管上设置有若干个喷头，喷头均位于电池箱内并正对着车载电池。

本发明的电池灭火装置利用七氟丙烷和二氧化碳作为灭火材料，七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，本发明综合了以上七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。本发明设计了一种直接与火探管联动的灭火器控制阀，通过火探管的内部压力变化作为灭火器开闭的触发信号，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，导致灭火器打开，使灭火器启动灭火。本发明电池箱也作了改进，增加电池通风效果，通过固定块固定电池的四个角，让电池悬于电池箱中，同时固定块设置有通风通道，通风通道的出风端角度向车载电池表面倾斜。这样风就能吹到电池的各个面，保证电池的外部降温均匀。

附图说明

图1是本发明的正面图；

图2是电池箱内部结构图；

图3是火探管和灭火器喷管的布置图；

图4是图2的A部结构放大图；

图5是固定块的正面图；

图6是控制阀的结构图。

其中的附图标记为：电池箱1、固定块11、通风通道11a、凹角11b、通风进口12、通风出气管道13、抽风机14、灭火罐2、喷管21、喷头22、控制阀3、灭火剂进口31、阀座32、阀芯33、灭火剂出口34、挡块35、弹簧36、火探管4、充气泵41。

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。

第一实施例：

本发明的一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，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：灭火材料为七氟丙烷和二氧化碳组成的混合剂，其中，七氟丙烷占混合剂的3％(以体积计)，余量为二氧化碳。

实施例中，灭火罐2的喷管21一端与灭火罐2内腔连接，另一端伸入电池箱1中，灭火罐2内的灭火材料能通过喷管21喷射入电池箱1中，喷管21上安装有控制阀3，灭火罐2还包括火探管4，火探管4后端与控制阀3密封连接，前部伸入至电池箱1中并绕在车载电池上，火探管4前端为盲端，火探管4为内腔中充入高压气体的中空管。

实施例中，控制阀3包括灭火剂进口31、阀座32、阀芯33以及灭火剂出口34，灭火剂进口31设置在阀座32前部，灭火剂出口34设置在阀座32的后部，阀芯33设置在阀座32的中部，灭火剂进口31通过阀芯33与灭火剂出口34连通，阀芯33包括一挡块35，挡块35与阀芯33密封配合，并能在阀芯33中上下滑动，挡块35上部连接一弹簧36，弹簧36能将挡块35拉至挡块35的行程上端，火探管4后端伸入至控制阀3中与挡块35上表面连通，当火探管4内填充高压气体时，高压气体能克服弹簧36的弹力将挡块35推至挡块35的行程下端，挡块35位于其行程上端时，挡块35离开阀芯的通道，使得灭火剂进口31和灭火剂出口34连通，当挡块35位于其行程下端时，挡块35插入阀芯的通道中将阀芯的通道阻断，使得灭火剂进口31和灭火剂出口34隔断。

实施例中，火探管4前端安装一能向火探管4内充气的充气泵41。

实施例中，电池箱1内侧安装有固定块11，电池箱1前后侧面设置有若干个通风进口12，上下两侧面设置有通风出气管道13，通风出气管道13上连接有抽风机14。

实施例中，固定块11设置有通风通道11a，通风进口12进入电池箱1的风通过通风通道11a后再从通风出气管道13流出，通风通道11a的出风端角度向车载电池表面倾斜。

实施例中，固定块11一侧棱内凹形成凹角11b，车载电池的一角架在凹角11b上固定，电池箱1内的左上、右上、左下、右下四个边各设置一固定块11，这四个固定块11分别固定车载电池的左上、右上、左下、右下四个边，将车载电池固定在电池箱1中。

实施例中，电池箱1上下两侧面的通风出气管道13在电池箱1外合并为一条管道后，与抽风机14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，灭火罐2的喷管21上设置有若干个喷头22，喷头22均位于电池箱1内并正对着车载电池。

第二实施例：

本发明的灭火罐2内填充灭火材料，其中：灭火材料为七氟丙烷和二氧化碳组成的混合剂，其中，七氟丙烷占混合剂的80％(以体积计)，余量为二氧化碳。

第三实施例：

本发明的灭火罐2内填充灭火材料，其中：灭火材料为七氟丙烷和二氧化碳组成的混合剂，其中，七氟丙烷占混合剂的50％(以体积计)，余量为二氧化碳。

本发明的使用方法如下：将车载电池固定在电池箱1内的固定块11上，车载电池四个角与固定块11的凹角11b固定，在灭火罐2内填充七氟丙烷和二氧化碳的混合剂，将灭火罐2固定在电池箱1外部，关闭灭火罐2的总阀后，安装火探管4和喷管21，将喷管21连接在灭火罐2的罐口上，将喷管21带有喷头22的主体部分插入电池箱1中，喷头22对着车载电池，在喷管21上的控制阀3上安装火探管4，火探管4一端连接控制阀3的阀芯，另一端插入电池箱1中绕在车载电池上，通过充气泵41对火探管4充1.2至1.5MPa的氮气，使控制阀3内的挡块35下移，封堵阀芯33，打开灭火罐2的总阀后，安装完毕。当车载电池起火时，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，导致作用在挡块35上的压力下降，挡块35在弹簧36作用下上移，离开阀芯33，控制阀3通路，七氟丙烷和二氧化碳的混合剂从喷管21喷出，覆盖整个电池箱1，通过物理和化学双重灭火的方式对电池箱1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 (10)

1.一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，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：所述的灭火材料为七氟丙烷和二氧化碳组成的混合剂，其中，七氟丙烷和二氧化碳均为液态，七氟丙烷占混合剂的3％至80％(以体积计)，余量为二氧化碳。

2.根据权利要求1所述的一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，其特征是：所述的灭火罐(2)的喷管(21)一端与灭火罐(2)内腔连接，另一端伸入电池箱(1)中，灭火罐(2)内的灭火材料能通过喷管(21)喷射入电池箱(1)中，所述的喷管(21)上安装有控制阀(3)，所述的灭火罐(2)还包括火探管(4)，所述的火探管(4)后端与控制阀(3)密封连接，前部伸入至电池箱(1)中并绕在车载电池上，所述的火探管(4)前端为盲端，所述的火探管(4)为内腔中充入高压气体的中空管。

3.根据权利要求2所述的一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，其特征是：所述的控制阀(3)包括灭火剂进口(31)、阀座(32)、阀芯(33)以及灭火剂出口(34)，所述的灭火剂进口(31)设置在阀座(32)前部，所述的灭火剂出口(34)设置在阀座(32)的后部，所述的阀芯(33)设置在阀座(32)的中部，所述的灭火剂进口(31)通过阀芯(33)与灭火剂出口(34)连通，所述的阀芯(33)包括一挡块(35)，所述的挡块(35)与阀芯(33)密封配合，并能在阀芯(33)中上下滑动，所述的挡块(35)上部连接一弹簧(36)，所述的弹簧(36)能将挡块(35)拉至挡块(35)的行程上端，所述的火探管(4)后端伸入至控制阀(3)中与挡块(35)上表面连通，当火探管(4)内填充高压气体时，高压气体能克服弹簧(36)的弹力将挡块(35)推至挡块(35)的行程下端，所述的挡块(35)位于其行程上端时，挡块(35)离开阀芯的通道，使得灭火剂进口(31)和灭火剂出口(34)连通，当挡块(35)位于其行程下端时，挡块(35)插入阀芯的通道中将阀芯的通道阻断，使得灭火剂进口(31)和灭火剂出口(34)隔断。

4.根据权利要求3所述的一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，其特征是：所述的火探管(4)前端安装一能向火探管(4)内充气的充气泵(41)。

5.根据权利要求4所述的一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，其特征是：所述的电池箱(1)内侧安装有固定块(11)，所述的电池箱(1)前后侧面设置有若干个通风进口(12)，上下两侧面设置有通风出气管道(13)，所述的通风出气管道(13)上连接有抽风机(14)。

6.根据权利要求5所述的一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，其特征是：所述的固定块(11)设置有通风通道(11a)，通风进口(12)进入电池箱(1)的风通过通风通道(11a)后再从通风出气管道(13)流出，所述的通风通道(11a)的出风端角度向车载电池表面倾斜。

7.根据权利要求6所述的一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，其特征是：所述的固定块(11)一侧棱内凹形成凹角(11b)，所述的车载电池的一角架在凹角(11b)上固定，电池箱(1)内的左上、右上、左下、右下四个边各设置一固定块(11)，这四个固定块(11)分别固定车载电池的左上、右上、左下、右下四个边，将车载电池固定在电池箱(1)中。

8.根据权利要求7所述的一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，其特征是：电池箱(1)上下两侧面的通风出气管道(13)在电池箱(1)外合并为一条管道后，与抽风机(14)连接。

9.根据权利要求8所述的一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，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。

10.根据权利要求9所述的一种利用七氟丙烷和二氧化碳灭火的电池灭火装置，其特征是：所述的灭火罐(2)的喷管(21)上设置有若干个喷头(22)，所述的喷头(22)均位于电池箱(1)内并正对着车载电池。