CN110711329B - 一种活塞式灭火装置及其泄压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活塞式灭火装置及其泄压方法，该灭火装置包括储罐，该储罐设有第一腔室，该第一腔室中滑动设置有活塞，且该活塞将第一腔室分隔为灭火剂腔室和驱动气室；在活塞沿使灭火剂腔室的空间变小的方向移动到预设位置的状态下，驱动气室与灭火剂腔室连通，使驱动气室中的驱动气体进入灭火剂腔室，并从灭火剂腔室的灭火剂出口排出。本发明使得驱动气室中的驱动气体最终能进入灭火剂腔室和排出，从而不仅避免灭火剂输送管道残留灭火剂，提高灭火剂的利用率，还使驱动气室及时得到泄压，从而杜绝驱动气室在灭火后因保持较高压状态而存在爆炸的安全隐患，使灭火装置的使用更加安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种灭火装置，特别是涉及一种活塞式灭火装置及其泄压方法。
背景技术
传统的非贮压式灭火装置利用驱动气体推动灭火剂移动，使灭火剂输出，这种灭火装置随着灭火剂的输出，驱动气体也会逐渐流失，导致后期驱动压力不足而无法将储罐内的灭火剂全部推出，导致储罐内存在灭火剂残留的问题。为此，现有技术出现了一种活塞式灭火装置，其在储罐内滑动设置活塞，利用该活塞将储罐内腔分隔为灭火剂腔室和驱动气室，启动灭火时，驱动气体推动活塞滑动而推动灭火剂输出，在整个过程中，驱动气体压力不会流失，能够将活塞推到储罐的极限位置，使活塞将储罐内的灭火剂全部推出。虽然这种活塞式灭火装置解决了储罐内灭火剂残留的问题，但也出现了新的问题：与储罐连接的灭火剂输送管道中存在灭火剂残留的问题；虽然驱动气室一般设置有安全泄压口，确保驱动压力不会超过额定压力，但装置启动后，驱动气室中的驱动气体压力依然很大，存在受环境影响或外界压力(例如撞击)作用而发生爆炸的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术问题，提供了一种能够避免管道残留灭火剂和使用安全的活塞式灭火装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种活塞式灭火装置，包括储罐，该储罐设有第一腔室，该第一腔室中滑动设置有活塞，且该活塞将第一腔室分隔为灭火剂腔室和驱动气室；在活塞沿使灭火剂腔室的空间变小的方向移动到预设位置的状态下，驱动气室与灭火剂腔室连通，使驱动气室中的驱动气体进入灭火剂腔室，并从灭火剂腔室的灭火剂出口排出。
进一步的，所述灭火剂腔室远离驱动气室的一端设有安全泄压槽，在所述活塞移动至进入该安全泄压槽范围内时，所述活塞到达所述预设位置，且所述灭火剂腔室与驱动气室通过该安全泄压槽相连通；所述灭火剂出口位于所述灭火剂腔室远离驱动气室的一端。
进一步的，所述第一腔室的数量为若干个，该若干第一腔室并列设置；还包括集流管，该集流管具有若干进口和至少一个出口，所述若干进口分别与各灭火剂腔室的灭火剂出口一一连通，且各进口内分别装有定向开启部件。
进一步的，所述储罐还设有第二腔室，该第二腔室与所述第一腔室并列设置，且第二腔室连通所述驱动气室；第二腔室装有气体发生器，该气体发生器连接的控制引线伸出第二腔室外。
进一步的，所述储罐还设有若干第二腔室，该若干第二腔室与所述若干第一腔室一一对应，且第二腔室与所述第一腔室并列设置，各第二腔室分别连通相应的第一腔室的驱动气室；各第二腔室分别装有气体发生器，该气体发生器连接的控制引线伸出第二腔室外。
进一步的，所述储罐包括两端开口的壳体、两端盖，两端盖分别一一密封连接在壳体两端，并与壳体围成所述第一腔室、第二腔室，其中一端盖设有所述灭火剂出口，另一端盖内端面设有气体通道，所述第二腔室通过该气体通道连通所述驱动气室。
进一步的，所述其中一端盖设有灭火剂充装口，该灭火剂充装口装有用于控制其开启与否的第一部件；和/或，所述另一端盖设有安全泄压口，该安全泄压口装有安全泄放装置。
进一步的，还包括灭火剂输送管道，该灭火剂输送管道一端接通所述集流管的出口，该灭火剂输送管道另一端连接有多喷口喷管或喷嘴。
进一步的，所述驱动气室内具有回位弹性件，该回位弹性件抵在所述驱动气室远离所述灭火剂腔室的一端与所述活塞之间。
进一步的，所述活塞的两端面分别设为内凹的圆弧面，且该圆弧面的圆心位于活塞的中轴线上。
进一步的，所述灭火剂出口装有控制其开启与否的第二部件，该第二部件为定压开启部件或按需开启部件。
本发明另提供一种活塞式灭火装置的泄压方法，该灭火装置内具有由活塞分隔的灭火剂腔室和驱动气室，在活塞沿使灭火剂腔室的空间变小的方向移动到预设位置的状态下，驱动气室与灭火剂腔室连通，使驱动气体进入灭火剂腔室并从灭火剂腔室的灭火剂出口排出。
进一步的，所述灭火剂腔室远离驱动气室的一端设有安全泄压槽，在所述活塞移动至进入该安全泄压槽范围内时，所述活塞到达所述预设位置，且所述灭火剂腔室与驱动气室通过该安全泄压槽相连通。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、由于在活塞沿使灭火剂腔室的空间变小的方向移动到预设位置的状态下，驱动气室与灭火剂腔室连通，使驱动气室中的驱动气体进入灭火剂腔室，并从灭火剂腔室的灭火剂出口排出，因而在灭火后期，驱动气室中的驱动气体能够进入灭火剂腔室和排出，从而一方面能够利用该驱动气体将灭火剂输送管道中的灭火剂推出，避免灭火剂输送管道残留灭火剂，提高灭火剂的利用率，另一方面使驱动气室及时得到泄压，从而杜绝驱动气室在灭火后因保持较高压状态而存在爆炸的安全隐患，使灭火装置的使用更加安全可靠。
2、所述安全泄压槽的设置，使驱动气室与灭火剂腔室实现连通的结构、控制方法非常简单，易于实现，成本低。
3、所述第一腔室的数量为若干个，使本发明的灭火装置相当于集合了多套独立的灭火器于一体，能够有效延长灭火剂的喷射时间，达到有效实施灭火和抑制火灾热失控的目的。
4、所述第二腔室的设置，使本发明的储罐可以做得更短，从而使整个储罐结构非常紧凑，适宜在汽车电池箱或其它安装空间非常有限的被保护场所使用。
5、所述回位弹性件的设置，使活塞能够长时间处于活动状态，避免活塞与灭火剂腔室侧壁粘结(这是因为灭火装置因长时间处于高温环境中导致灭火剂腔室内的压力增大和作用于活塞，进而导致活塞与灭火剂腔室侧壁粘结)。
6、所述活塞的两端面分别设为内凹的圆弧面，能够确保活塞受力均匀，避免活塞各端因受力不均匀而出现卡死现象。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种活塞式灭火装置及其泄压方法不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明的侧视图；
图2是本发明的E-E剖视图；
图3是本发明的F-F剖视图；
图4是本发明的壳体的侧视图；
图5是本发明的使用状态示意图。
具体实施方式
实施例，请参见图1-图5所示，本发明的一种活塞式灭火装置，包括储罐，该储罐设有若干第一腔室，第一腔室的具体为两个，但不局限于此，该两个第一腔室20a、20b并列设置，且该两第一腔室20a、20b中分别滑动设置有活塞9，该活塞9将第一腔室20a/20b分隔为灭火剂腔室24a/24b和驱动气室25a/25b。两第一腔室20a、20b中填充有水剂型灭火剂2，但不局限于此。各灭火剂腔室24a/24b远离驱动气室25a/25b的一端设有灭火剂出口。在活塞9沿使灭火剂腔室24a/24b的空间变小的方向移动到预设位置的状态下，驱动气室25a/25b与灭火剂腔室24a/24b连通，使驱动气室中的驱动气体进入灭火剂腔室，并从灭火剂腔室的灭火剂出口排出。该灭火剂出口装有控制其开启与否的第一部件3a/3b。所述预设位置靠近灭火剂腔室的灭火剂出口，且在活塞移动到所述预设位置时，灭火剂腔室中的灭火剂排空或基本排空。活塞到达预设位置后，活塞在驱动气体的推动下能够继续移动直至到达极限位置，确保灭火剂腔室中的灭火剂能完全排出。
本实施例中，各灭火剂腔室24a/24b远离驱动气室25a/25b的一端分别设有安全泄压槽13，在活塞9移动到进入该安全泄压槽13范围内时，所述活塞9即到达所述预设位置，且各第一腔室20a/20b的灭火剂腔室与驱动气室分别通过该安全泄压槽13相连通。所述安全泄压槽13为长条形，并沿活塞9的滑动方向设置，且安全泄压槽13的长度略大于活塞9的厚度，安全泄压槽13远离所述驱动气室25a/25b的一端延伸至灭火剂腔室24a/24b远离驱动气室25a/25b的一端的边缘位置。本实施例中，本发明还包括集流管4，该集流管4具有两进口和至少一个出口，所述两进口分别与两个第一腔室20a、20b的灭火剂出口一一连通，且各进口内分别装有定向开启部件14a/14b(该定向开启部件可以是单向阀)，避免从各灭火剂腔室的灭火剂出口出来的灭火剂或驱动气体进入其它灭火剂腔室，即，确保从各灭火剂腔室的灭火剂出口出来的灭火剂或驱动气体只能通过集流管4的出口输出。
本实施例中，所述储罐还设有若干第二腔室，该第二腔室具体为两个，该两第二腔室21a、21b与所述两第一腔室20a、20b一一对应，且第二腔室21a、21b与所述第一腔室20a、20b并列设置，各第二腔室分别连通相应的第一腔室的驱动气室。两第二腔室21a、21b分别装有气体发生器，该气体发生器连接的控制引线伸出第二腔室外。各第二腔室中的气体发生器分别包括驱动药盒7a/7b和电点火头8a/8b，电点火头8a/8b位于驱动药盒7a/7b中，并连接控制引线，控制引线接收到外部使能信号时，触发电点火头引燃驱动药盒中的药剂，从而产生驱动气体。
本实施例中，所述储罐包括两端开口的壳体1，以及两端盖5、6，壳体1呈长筒状，且其外侧面设有若干安装固定位15。两端盖5、6分别一一密封连接在壳体1两端，并与壳体1围成所述第一腔室20a/20b、第二腔室21a、21b；其中一端盖5设有所述灭火剂出口，另一端盖6内端面设有两气体通道22a、22b，第二腔室21a通过气体通道22a连通驱动气室25a，第二腔室21b通过气体通道22b连通驱动气室25b。
本实施例中，所述其中一端盖5设有两灭火剂充装口，该两灭火剂充装口与两灭火剂腔室24a、24b一一对应连通，并分别装有用于控制其开启与否的第一部件23，该第二部件23例如可以是塞子或其它可启闭灭火剂充装口的部件。所述另一端盖6设有两安全泄压口，该两安全泄压口与两驱动气室25a、25b一一对应连通，并分别装有安全泄放装置11，避免驱动气室25a/25b中的气压超过额定气压。
本实施例中，所述活塞9的两端面分别设为内凹的圆弧面，且该圆弧面的圆心位于活塞9的中轴线上，如此，使活塞9各端面受力时，受力点能向活塞9的端面中心集中，从而确保活塞9各端面分别受力均匀，避免活塞9因受力不均匀而出现卡死现象。所述驱动气室内具有回位弹性件，该回位弹性件抵在所述驱动气室远离所述灭火剂腔室的一端与所述活塞9之间。所述回位弹性件具体为回位弹簧10，该回位弹簧10一端套在所述活塞9一端中心位置凸设的定位柱91上，另一端套入所述另一端盖6内端面设置的定位槽61。所述回位弹簧10的设置，使活塞9能够长时间处于活动状态，避免活塞9与灭火剂腔室侧壁粘结。这是因为灭火装置因长时间处于高温环境中导致灭火剂腔室内的压力增大(对于水剂型灭火剂，高温容易气化导致灭火剂腔室内的压力增大)和作用于活塞9，进而导致活塞9与灭火剂腔室侧壁粘结。
本实施例中，本发明还包括灭火剂输送管道16，该灭火剂输送管道16一端接通所述集流管4的出口，该灭火剂输送管道16另一端通过单向连接头17连接有多喷口喷管18或喷嘴19。所述单向连接头17的设置能够避免被保护空间内的气体产生回流。所述多喷口喷管18或喷嘴19位于被保护空间20，能够起到快速、均匀、持续的喷洒效果，及时将危险控制在火灾早期阶段。所述被保护空间20例如可以是电池箱等。
本实施例中，所述灭火剂出口装有控制其开启与否的第二部件3a/3b，该第一部件3a/3b为定压开启部件，例如，定压膜片。或者，所述第二部件3a/3b也可以是按需开启部件，例如，电磁阀、定向开启部件或其它通过电磁铁或撞击等方式开启的部件。
本发明的一种活塞式灭火装置，可用于对锂电池进行保护，但不局限于此。安装时，将本发明安装于被保护空间内，或外置壁挂在被保护空间上，或安装于第三辅助场所等。本发明相当于两套独立的灭火器，且该两套独立的灭火器采用集流管4连接同一个灭火剂输送管道16，确保两套独立的灭火器能向同一个保护空间先后输送灭火剂，从而有效延长灭火剂的喷射时间，达到有效实施灭火和抑制火灾热失控的目的。
本发明的一种活塞式灭火装置，工作时，如图5所示，通过被保护空间20内的探测装置15探测信号、分析判断信号，并通过电器接插件12连接气体发生器的控制引线，给气体发生器发出工作指令(或通过控制器给气体发生器发出工作指令)，由电点火头8a引燃驱动药盒7a中的药剂而驱动气体，该驱动气体通过气体通道22a进入驱动气室25a，当驱动气室25a内的压力大于灭火剂腔室24a内的压力与重力之和时，推动活塞9压缩灭火剂腔室24a，灭火剂腔室24a空间被挤压后内部压力增大，当内部压力大于第二部件3a设定的开启条件时灭火剂出口开启，推动灭火剂通过定向开启部件14a进入集流管4。因集流管4的另一个进口安装有定向开启部件14b，因此，灭火剂不能进入灭火剂腔室24b，在推力的作用下灭火剂进入到灭火剂输送管道16，最终从多喷口喷管18或喷嘴19喷出。因喷管18或喷嘴19的喷射口孔径很小，灭火剂在压力作用下形成雾状喷出后进入被保护空间的高温环境中并瞬间气化，达到快速降温及灭火的效果。当驱动气室25a内的压力过高时，通过安全泄放装置11进行泄压处理，确保装置的安全性。当活塞9滑动至灭火剂腔室24b远离驱动气室25a的一端处时，活塞9进入安全泄压槽13的范围内，驱动气室24a通过安全泄压槽13连通灭火剂腔室24b，驱动气室25a中的驱动气体进入灭火剂腔室24a，并通过集流管4进入灭火剂输送管道16，将灭火剂输送管道16中的灭火剂推出，避免灭火剂输送管道16中残留灭火剂，从而提高灭火剂的利用率。驱动气室24a经过安全泄压槽13泄压后，压力大大降低，避免驱动气室在灭火后因保持较高压状态而存在爆炸的安全隐患，使灭火装置的使用更加安全可靠。
本发明的另一套独立的灭火器可根据使用环境的不同通过探测器15的二次探测启动或通过控制器设定延时启动以达到长时间对被保护空间的抑制作用，确保被保护空间内不会因持续热失控导致的复燃情况发生。
在其它实施例中，可以在活塞上设置电控阀门，在活塞沿使灭火剂腔室的空间变小的方向移动到位时，电控阀门开启，使驱动气室与灭火剂腔室连通。
在其它实施例中，所述储罐未设置第二腔室，所述气体发生器为外置式，并在启动时，将产生的驱动气体送入灭驱动气室中。
在其它实施例中，所述储罐未设置第二腔室，所述气体发生器设置于所述驱动气室中。
在其它实施例中，所述储罐仅设有一个所述第一腔室。
本发明的一种活塞式灭火装置的泄压方法，该灭火装置内具有由活塞分隔的灭火剂腔室和驱动气室，在活塞沿使灭火剂腔室的空间变小的方向移动到预设位置的状态下，驱动气室与灭火剂腔室连通，使驱动气体进入灭火剂腔室并从灭火剂腔室的灭火剂出口排出。
本实施例中，所述灭火剂腔室远离驱动气室的一端设有安全泄压槽，在所述活塞移动至进入该安全泄压槽范围内时，所述活塞到达所述预设位置，且所述灭火剂腔室与驱动气室通过该安全泄压槽相连通。
本发明的一种活塞式灭火装置的泄压方法，可以采用上述实施例所述的本发明的一种活塞式灭火装置来实现。因此，其具体的工作过程不再进一步赘述。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种活塞式灭火装置及其泄压方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (11)
1.一种活塞式灭火装置，包括储罐，该储罐设有第一腔室，该第一腔室中滑动设置有活塞，且该活塞将第一腔室分隔为灭火剂腔室和驱动气室；其特征在于：在活塞沿使灭火剂腔室的空间变小的方向移动到预设位置的状态下，驱动气室与灭火剂腔室连通，使驱动气室中的驱动气体进入灭火剂腔室，并从灭火剂腔室的灭火剂出口排出；所述灭火剂腔室远离驱动气室的一端设有安全泄压槽，在所述活塞移动至进入该安全泄压槽范围内时，所述活塞到达所述预设位置，且所述灭火剂腔室与驱动气室通过该安全泄压槽相连通。
2.根据权利要求1所述的活塞式灭火装置，其特征在于：所述灭火剂出口位于所述灭火剂腔室远离驱动气室的一端。
3.根据权利要求1所述的活塞式灭火装置，其特征在于：所述第一腔室的数量为若干个，该若干第一腔室并列设置；还包括集流管，该集流管具有若干进口和至少一个出口，所述若干进口分别与各灭火剂腔室的灭火剂出口一一连通，且各进口内分别装有定向开启部件。
4.根据权利要求1所述的活塞式灭火装置，其特征在于：所述储罐还设有第二腔室，该第二腔室与所述第一腔室并列设置，且第二腔室连通所述驱动气室；第二腔室装有气体发生器，该气体发生器连接的控制引线伸出第二腔室外。
5.根据权利要求3所述的活塞式灭火装置，其特征在于：所述储罐还设有若干第二腔室，该若干第二腔室与所述若干第一腔室一一对应，且第二腔室与所述第一腔室并列设置，各第二腔室分别连通相应的第一腔室的驱动气室；各第二腔室分别装有气体发生器，该气体发生器连接的控制引线伸出第二腔室外。
6.根据权利要求4或5所述的活塞式灭火装置，其特征在于：所述储罐包括两端开口的壳体、两端盖，两端盖分别一一密封连接在壳体两端，并与壳体围成所述第一腔室、第二腔室，其中一端盖设有所述灭火剂出口，另一端盖内端面设有气体通道，所述第二腔室通过该气体通道连通所述驱动气室。
7.根据权利要求6所述的活塞式灭火装置，其特征在于：所述其中一端盖设有灭火剂充装口，该灭火剂充装口装有用于控制其开启与否的第一部件；和/或，所述另一端盖设有安全泄压口，该安全泄压口装有安全泄放装置。
8.根据权利要求3所述的活塞式灭火装置，其特征在于：还包括灭火剂输送管道，该灭火剂输送管道一端接通所述集流管的出口，该灭火剂输送管道另一端连接有多喷口喷管或喷嘴。
9.根据权利要求1所述的活塞式灭火装置，其特征在于：所述驱动气室内具有回位弹性件，该回位弹性件抵在所述驱动气室远离所述灭火剂腔室的一端与所述活塞之间。
10.根据权利要求1所述的活塞式灭火装置，其特征在于：所述活塞的两端面分别设为内凹的圆弧面，且该圆弧面的圆心位于活塞的中轴线上；和/或，所述灭火剂出口装有控制其开启与否的第二部件，该第二部件为定压开启部件或按需开启部件。
11.一种活塞式灭火装置的泄压方法，该灭火装置内具有由活塞分隔的灭火剂腔室和驱动气室，其特征在于：在活塞沿使灭火剂腔室的空间变小的方向移动到预设位置的状态下，驱动气室与灭火剂腔室连通，使驱动气体进入灭火剂腔室并从灭火剂腔室的灭火剂出口排出；
所述灭火剂腔室远离驱动气室的一端设有安全泄压槽，在所述活塞移动至进入该安全泄压槽范围内时，所述活塞到达所述预设位置，且所述灭火剂腔室与驱动气室通过该安全泄压槽相连通。
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