CN108697913A - 自动灭火装置 - Google Patents

Abstract

提供一种自动灭火装置，其设置在汽车的锂电池上，能够在该电池过热和起火时进行灭火，即使在狭小的场所也能够使用。该自动灭火装置由袋构成，在该袋中，在由聚乙烯树脂构成的厚度为8mm的矩形框(2)内以一定间隔配置突部(4)，在框(2)及突部(4)的上下覆盖以一定间隔形成多个在火灾时被火焰燎到而破裂的凹部(8)的聚乙烯制的膜(1)。在袋内封入电绝缘性高的灭火液和1.2MPa的氮气。

Description

自动灭火装置

技术领域

本发明涉及自动灭火装置，该自动灭火装置在由合成树脂制膜形成的袋中加入灭火剂并封入，在火灾发生时，使火焰燎到的袋破裂，注出灭火剂进行灭火。

背景技术

作为这种自动灭火装置，已知有如下自动灭火装置：具有加入了灭火剂和加压剂的压力容器和与该压力容器连接并从压力容器供给灭火剂和加压剂的合成树脂制软管，当火焰燎到该软管而孔打开时，灭火剂向灭火对象喷射进行灭火。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型登录第3170412号

发明内容

发明要解决的课题

上述的自动灭火装置由于没有使用需要电池等电源的传感器、控制设备，所以在火灾的检测和灭火时的工作之时不会产生由电引起的火花，因此即使设置在可燃性的气体或粉尘多的地方也没有由电火花导致可燃性的气体或粉尘起火而发生爆炸的风险，具有如下优点等：即使设置在防爆区域也是安全的；即使由于长期间的设置而例如软管变脏，也没有灭火功能受损的风险，并且无论是否因停电等导致丧失电源，均可以无障碍地进行灭火，另外，不需要电池，不需要电池的更换和维护，但由于装置包括压力装置而体积大，因此例如在如汽车这样设置空间受限的狭小的场所，不能作为以锂离子电池为代表的电池的灭火装置来使用。

本发明目的在于提供在由合成树脂片构成的袋中加入灭火剂并封入，并且在狭小的场所也能够设置的片状的自动灭火装置。

用于解决课题的手段

用于达成上述目的的发明的特征在于具有袋和灭火剂，上述袋由合成树脂制膜形成，设置空间少且厚度薄，上述灭火剂封入该袋内，上述灭火剂优选使用常温下是液体并且若加热则气化的材料。

在优选的发明中，上述袋在上下面中的至少一方的面的上述膜上具有容易因火焰而破裂的强度小的破裂部。

在另一优选的发明中，上述袋包括：一对合成树脂制膜；将两膜在上下方向存在一定的间隔地连结的多个突部或分隔壁；通过熔接或者粘接将两膜的周缘密封的密封部，其中，在上述突部的周围的空间一起填充上述灭火剂和加压剂，或者在由将两膜连结的上述分隔壁划分的空间一起填充上述灭火剂和加压剂，上述分隔壁的至少一部分或大部分开口，经由该开口与邻接的其它空间连通。

发明效果

本发明的自动灭火装置在火灾时通过形成袋的膜因火焰而破裂，能够注出灭火剂从而进行灭火，由于不必设置需要电池或其它电源的传感器、控制设备，因此结构简单，不需要维护，即使在灭火时也不会产生火花，所以即使设置在防爆区域也没有起火的风险，不但安全，而且即使长期设置而例如变脏或者无论是否因停电等导致丧失电源，均不会损害灭火功能。而且，在本发明的自动灭火装置中，即使在袋中添加加压剂的情况下，由于仅加入加压剂和灭火剂，袋的厚度薄，所以不太需要设置空间，并且由于袋能够形成为适合于受限的设置空间的尺寸，因此在汽车的锂离子电池这样的设置空间中没有富余且狭小的场所，也能够插入到电池之间，或重叠添装或层叠在电池上，或者能够设置在电池收纳空间的顶板，能够容易进行设置。

附图说明

图1是本发明的自动灭火装置的俯视图。

图2是图1的A-A线的剖视图。

图3是图1所示的自动灭火装置的主要部分的放大剖视图。

图4是另一实施方式的自动灭火装置的俯视图。

图5是又一实施方式的自动灭火装置的俯视图。

图6是其它实施方式的自动灭火装置的俯视图。

图7是表示使用图6所示的自动灭火装置进行的实验的形态的概略图。

具体实施方式

图1及图2所示的自动灭火装置包括由合成树脂制膜构成的袋和封入该袋内的灭火剂，以下对此进行详细叙述。

袋由合成树脂制膜1和框2及突部4形成，其中，膜1的壁厚为0.5～3mm左右，材质优选为聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯等熔点为110～160℃的聚烯烃。

框2及突部4优选均为聚乙烯制，在图1所示的例子中，框2是正方形，突部4的横截面为圆形，框2及突部4的高度例如均为8mm，在框内突部4以一定间隔配置在前后左右，在框2及突部4的上下覆盖上述聚乙烯制的膜1，将超出到框2的外侧的膜的重叠部分5热密封或粘接而形成正方形的袋。

在图1中，构成袋的所述框2除了正方形以外，也能够配合灭火装置的设置空间地形成为例如长方形、圆形、椭圆形或其它任意形状，突部4也能够形成为图1所示的截面圆形以外的例如正方形或长方形的矩形或其它任意形状。

在覆盖框上下的膜1上，优选在配置有所述突部4的部位以外的部位，间隔例如为50cm以内并优选在3cm以内地形成凹部8，所述凹部8形成直径例如为0.5～1cm左右的作为破裂部的小径的圆形。该凹部8的深度为膜1的厚度的一半左右(参照图3)。另外，也可以将破裂部形成为凹部以外的例如不贯通膜的程度的十字形的狭缝。

作为灭火剂优选使用具有电绝缘性的气体，例如卤化物灭火药剂，更优选使用在常温下呈液态并且在火灾时由加热气化的材料，例如使用十二氟-2-甲基-3-戊酮、即3M公司制的具有电绝缘性的液态的灭火剂11、NOVEC1230(FK-5-1-12)。

如上所述在袋内加入灭火剂，但优选与灭火剂一起填充加压剂。这是因为若灭火剂在由加压剂加压的状态下被填充，则容易喷出。作为使用的加压剂能够使用进行了加压的惰性气体例如氮气。上述灭火剂及惰性气体在所述袋形成时被加入袋内，在填充到突部4的周围的空间3内后，通过将袋周缘的膜进行热密封或粘接来封入。

本实施方式的自动灭火装置例如作为以锂离子电池为代表的汽车用电池的灭火装置来使用，若膜1使用融点为110～160℃的聚烯烃树脂，则能够进行与锂离子电池的过热、起火对应的灭火。

另外，在灭火剂使用灭火液的情况下或使用灭火剂和作为加压剂加压的惰性气体的情况下，为了减少灭火液因气化而减少的状况或减少由惰性气体导致的气体压力减小的状况，膜1优选具有阻气性。为了使膜1具有这样的阻气性，可以如图3所示夹着乙烯-乙烯醇共聚物树脂EVOH树脂层6地在其上下层叠中密度的聚乙烯树脂7，或者向上述材质的膜1上进行铝蒸镀。

作为优选的形态，形成在膜1上的所述凹部8由于凹部底中的膜1的壁厚薄，因此若在火灾时被火焰燎到，则比壁厚厚的其它部分先破裂，若减小凹部8的尺寸而破裂的孔变小，则特别在由加压剂加压的状态下，灭火剂的喷出力变大，与破裂大而灭火剂的喷出力变弱的情况相比，能够比较可靠地进行灭火。

上述的凹部8形成为圆形，但也能够形成为矩形或其它任意形状。总之，凹部8形成为容易由于火灾而破裂并且在作为加压剂使用惰性气体的情况下在被封入的氮气的气压下不破裂的程度的形状和大小。

另外，若膜1过厚则体积大，制作成本增加，与此相对，若过薄则难以形成所述凹部8，或在由惰性气体加压的情况下不耐内压。因此膜的壁厚优选为大致0.5～3mm。

所述灭火剂优选使用电绝缘性高的灭火液。这是因为即使因误操作导致袋的膜1破裂，并由此灭火液喷出而与灭火对象的电路、电池、个人电脑接触，也不会造成或难以造成破坏。

在添加加压剂(惰性气体)的情况下，若由加压剂产生的加压力大，则灭火时的灭火剂的喷出力大，但由于膜1的鼓起而袋鼓起，灭火装置体积容易大，相反若加压力小，则不产生膜1的鼓起，但灭火剂的喷出力降低。因此加压力优选为大致0.05～2.0MPa。

图4表示另一例的灭火装置，在图1所示的灭火装置中，以纵横形成十字形的方式配置分隔壁14来取代配置在框2内的所述突部4，纵横的分隔壁14在交叉部存在一定的间隙，在由四周的分隔壁14划分的矩形的空间15中，与上述实施方式的袋同样地，除了所述灭火液外优选加压填充惰性气体。此外，对于各空间15而言，分隔壁14的中间部离开间隔，并且通过所述交差部的间隙而与在前后左右邻接的空间15连通。

图5表示又一灭火装置，在图1所示的灭火装置中，将上下的膜彼此由取代截面圆形的所述突部4的方管状的突部17连结，灭火液及惰性气体不填充于突部17，而填充于突部17的周围的空间。在图示的各实施方式的膜1中，凹部8均形成在不配置突部4、17及分隔壁14的部位，但即使形成在配置突部4、17及分隔壁14的部位也没有特别的障碍。

所述各实施方式的自动灭火装置俯视看形成为矩形，但可以与灭火装置所设置的部位的空间对应地使用圆形、椭圆形、菱形或其它多边形。

另外，在所述各实施方式的自动灭火装置中，袋由矩形框2、配置在该框内的突部4、17或分隔壁14、以及覆盖在框2的上下面的膜1形成，在框2内，在突部4的周围形成图3所示的空间3，或者形成由分隔壁14包围的空间，或者在突部17的周围形成空间，优选在各空间内一起填充封入灭火液和惰性气体，但突部4、17或分隔壁14的高度也可以比框2高，使袋形成从周缘鼓起的形状，另外，也可以不设置框2或者突部4、17及分隔壁14，通过直接热密封或粘接将上下的膜1的周缘彼此密封而形成袋。

对于上述的图3所示的膜1而言，使EVOH树脂层6的两侧形成了中密度的聚乙烯层7，但也可以不形成EVOH树脂层6，而使用在一侧面进行了铝蒸镀的膜。

在图6所示的自动灭火装置中，袋19将以一定间隔在前后左右形成凹部8的一对正方形的聚乙烯制膜1的周缘热密封，在一边(图6中为上边)的两侧插入一对聚乙烯制软管、优选插入具有EVOH层的聚乙烯制软管20而被固定，并且为了防止鼓起而在袋19的数个部位(图6中为5个部位)进行热密封从而形成熔接部21，优选进行了加压的惰性气体与灭火液一起通过所述软管20注入，注入后在软管端部盖上钢制的帽或连结带有止回阀的接头而进行关闭。

实验例1

使用在膜1上不具有凹部8的图6所示的袋19，在该袋19中注入所述3M公司制的NOVEC1230的灭火液60cc和加压到0.05～0.1MPa左右的氮气，形成使膜1成为膨胀的状态，该状态下的空间的厚度为2mm、膜1的厚度为1mm、整体的厚度为4mm即如图6所示的尺寸，使用由该尺寸的袋19构成的灭火装置，将其固定在图7所示的40×80×40cm的聚碳酸酯制的箱23的顶板。然后在16×16×2cm的容器24中加入水和汽油并进行点火，结果在23秒灭火。图中，附图标记25表示灭火前的火焰的概况。

实验例2

使用省略氮气注入并形成不加压的状态的实验例1的袋19，进行与实验例1相同的灭火试验，结果在着火后28秒灭火。

实验例3

使用除不具有用于防止鼓起的熔接部21以外与实验例2相同的袋19，进行与实验例1相同的灭火试验，结果在着火后32秒灭火。

产业上的可利用性

本发明的自动灭火装置适合用于在汽车(电动汽车、混合动力车、插电式混合动力车)等中使用的以锂离子电池为代表的电池，但此外也能够安装在电子产品、例如个人电脑或计算机等的电路上使用。

附图标记的说明

1：膜

2：矩形的框

3：空间

4、17：突部

5：密封部

6：EVOH树脂层

7：中密度的聚乙烯层

8：破裂部(凹部)

11：灭火剂

14：分隔壁

15：空间

19：袋

20：软管

21：熔接部

Claims (10)

1.一种自动灭火装置，其中，所述自动灭火装置具有袋和灭火剂，所述袋由合成树脂制膜形成，设置空间少且厚度薄，所述灭火剂封入该袋内。

2.根据权利要求1所述的自动灭火装置，其中，灭火剂在常温下是液体，并通过加热而气化。

3.根据权利要求1或2所述的自动灭火装置，其中，所述袋在上下面中的至少一方的面的所述膜上具有容易因火焰而破裂的强度小的破裂部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的自动灭火装置，其中，所述袋包括：一对合成树脂制膜；将两膜在上下方向存在一定的间隔地连结的多个突部或分隔壁；通过熔接或者粘接将两膜的周缘密封的密封部，在所述突部的周围的空间或者由所述分隔壁划分的空间一起填充所述灭火剂和加压剂，并且分隔壁的至少一部分或大部分开口，由所述分隔壁划分的空间经由该开口与邻接的其它空间连通。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的自动灭火装置，其中，在所述膜上进行铝蒸镀或者层叠乙烯-乙烯醇共聚物EVOH树脂。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的自动灭火装置，其中，所述破裂部是截面小面积的圆形、矩形或其它任意形状的凹部，或者是不到达底面的狭缝，以50cm以内的间隔形成。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的自动灭火装置，其中，所述合成树脂制膜是聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯等熔点为110～160℃的聚烯烃树脂制。

8.根据权利要求4～7中任一项所述的自动灭火装置，其中，由所述加压剂进行的加压在0.05～2.0MPa的范围进行。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的自动灭火装置，其中，所述膜的壁厚是0.5～3mm。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的自动灭火装置，其中，所述灭火剂是电绝缘性高的灭火液。