CN216536674U - 一种全氟己酮灭火装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种全氟己酮灭火装置，属于消防安全技术领域；该灭火装置包括容器(1)、吸管(22)、泵(12)、电路板(19)和喷头(7)，其中容器用于充装火灾抑制剂，吸管用于从所述容器内抽取所述火灾抑制剂，喷头、泵、吸管依次通过火灾抑制剂的管路连接或直接连接，电路板与泵连接，用于打开或关闭泵，泵用于提供火灾抑制剂从容器到喷头喷出的动力。本公开通过与BMS电池管理系统相连的电路板，接收电池异常信号，当根据该信号判定电池有发生热失控的趋势时，便启动与其相连的泵工作，将灭火装置容器内的火灾抑制剂通过吸管及管路输送至喷头喷出，对电池进行降温和抑制明火产生，从而抑制电池包或电池箱发生热失控。

Description

一种全氟己酮灭火装置

技术领域

本公开涉及消防安全技术领域，尤其涉及一种全氟己酮灭火装置。

背景技术

电池尤其是锂离子电池由于其能量密度大、使用寿命长、单体额定电压高、高低温适应性强、不含重金属和有毒元素，不污染环境、放电平坦、无记忆效应、自放电小等优点，已广泛的被应用在人们的生产生活中。但由于其安全性较差，有发生爆炸的危险，近年来已经在世界范围内发生了多起安全事故，造成了巨大的财产损失，严重威胁到了人们的生命、财产安全。为此，研发针对电池尤其是锂离子电池安全的防护装置防止其发生热失控迫在眉睫。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种灭火装置，当装有电池的电池箱或电池包面临热失控危险时，能够及时喷放火灾抑制剂，对其进行降温和抑制明火产生，防止热失控。

本公开实施例提供了一种全氟己酮灭火装置，包括容器、吸管、泵、电路板、喷头，所述容器用于充装火灾抑制剂，所述吸管用于从所述容器内抽取所述火灾抑制剂，所述喷头、泵、吸管依次通过所述火灾抑制剂的管路连接或直接连接，所述电路板与所述泵连接，用于打开或关闭所述泵，所述泵用于提供所述火灾抑制剂从所述容器到所述喷头喷出的动力。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述火灾抑制剂为全氟己酮。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述吸管为虹吸管，所述泵为隔膜泵。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述装置还包括单向阀，用于向所述容器内充装所述火灾抑制剂，以及平衡容器内外气压。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述装置还包括一端伸入所述容器，一端与所述电路板连接的液位传感器，用于将所述火灾抑制剂的液位信息传输给所述电路板，便于所述电路板在所述液位低于预设阈值时发出报警信号。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述装置还包括安装于所述泵与所述吸管之间的截断阀，所述截断阀与所述电路板连接，在所述电路板的控制下打开或关闭。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述电路板可以与BMS电池系统通讯，根据所述BMS电池系统信号打开或关闭所述泵，以及所述截断阀。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述喷头为一个或多个，所述泵为一个或多个，喷头与泵一一对应相连，所述电路板通过所述泵控制对应的所述喷头工作。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述装置还包括背板，所述背板固定安装于所述容器上表面，用于固位安装所述电路板、泵、截止阀和喷头。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述装置还包括设在所述容器上面的上盖，用于保护所述装置除所述容器外的结构，以及屏蔽环境热量，其上设有用于所述喷头喷放区域伸出的通孔；所述上盖内壁与所述背板存在间隙，不与内部管、线接触。

有益效果

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的灭火装置，通过与BMS电池管理系统相连的电路板，接收电池异常信号，当根据该信号判定电池有发生热失控的趋势时，便启动与其相连的泵工作，将灭火装置容器内的火灾抑制剂通过吸管及管路输送至喷头喷出，对电池进行降温和抑制明火产生，从而抑制电池包或电池箱发生热失控。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种灭火装置结构示意图；

图2是本公开实施例提供的又一种灭火装置结构示意图；

图3是本公开实施例提供的另一种灭火装置组成结构示意图；

图4是图3组装后的结构示意图；

图5是图4盖上上盖后的结构示意图；

附图标记：1-容器；2-液位传感器；3-密封座；4-密封圈；5-螺钉；6-弯头；7-喷头；8-背板；9-固定螺母；10-螺柱；12-泵；14-泵组夹；16-上盖；17-单向阀；19-电路板；20-截断阀；22-吸管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者关系或者顺序。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干个”的含义是一个或一个以上。此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

为对本公开实施例的目的、技术方案和优点进行说明，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

当电池或电池组发生热失控时会引发明火或爆炸，并且一个电池的失火或爆炸会在电池组内引发连锁反应，由于其在瞬间释放巨大的热量，因此其爆炸造成的危险是毁灭性的。如何在发生热失控之前就及时扑灭明火或对电池进行降温，将爆炸扼杀在摇篮之中，并且不损害被保护的电池正在成为业界的一大挑战。针对该问题，本公开实施例提供了一种灭火装置，下面结合具体的实施例对该装置进行介绍。

图1为本公开实施例提供的一种灭火装置结构示意图，如图1所示，该灭火装置，包括容器1、吸管22、泵12、电路板19、喷头7，容器1用于充装火灾抑制剂，吸管22用于从容器1内抽取火灾抑制剂，喷头7、泵12、吸管22依次通过火灾抑制剂的管路连接或直接连接，电路板19与泵12连接，用于打开或关闭泵12，泵12用于提供火灾抑制剂从容器1到喷头7喷出的动力。

作为一个具体例子，本公开实施例中使用的火灾抑制剂例如全氟己酮可以快速吸热气化降低环境温度，同时隔绝氧气。

本公开实施例通过电路板19打开泵12，启动泵12工作，从而使从容器1、吸管22、泵12到喷头7的通道打开，火灾抑制剂持续不断从喷头7喷出，定向向待燃物喷射，火灾抑制剂在喷射过程中或到达待燃物表面后吸收热量气化，对待燃物快速降温，使其重新回到物质稳定态，从而将热失控扼杀在摇篮中或扑灭已燃/已爆物质，防止损失的进一步扩大。

作为一个具体例子，本公开实施例灭火装置可以不外接电源持续工作，为了降低泵12的能量消耗，吸管22可以选用虹吸管，泵12可以选用隔膜泵。

作为一个具体例子，为了获得好的密封性，以及装置工作过程中火灾抑制剂持续不断的从盛装容器中到达喷头喷出，可以在容器1上设置单向阀，一方面通过单向阀充装的火灾抑制剂液体不会从容器中流出，另一方面，该灭火装置工作时，随着火灾抑制剂的流出，液面会降低，气体压力降低，通过单向阀大气源源不断进入容器内，保持容器内外气体压力一致，保证火灾抑制剂的顺利喷放。

图2为本公开实施例提供的另一种灭火装置结构示意图，在图1所示灭火装置的基础上，如图2所示，灭火装置还包括一端伸入容器1，一端与电路板19相连的液位传感器2，用于将火灾抑制剂的液位信息传输给电路板19，便于电路板19在液位低于预设阈值时发出报警信号。

液位传感器的使用可以在容器是不透明材料，如钢等制成时及时了解内部火灾抑制剂的余量，在装置发出报警信号时及时补充。火灾抑制剂的液位情况可以由液位传感器发送信号给电路板19，由电路板19根据输入的液位信号通过内部电路或内部程序计算后判定容器内的火灾抑制剂低于预设阈值时发出报警信号。

图2为本公开实施例提供的又一种灭火装置结构示意图，如图2所示，该灭火装置，包括容器1、吸管22、泵12、电路板19、喷头7、截断阀20，容器1用于充装火灾抑制剂，吸管22用于从容器1内抽取火灾抑制剂，截断阀20将泵12和吸管22连接起来，泵12与喷头7连接，电路板19分别与泵12和截断阀20连接，用于打开或关闭泵12和截断阀20，泵12用于提供火灾抑制剂从容器1到喷头7喷出的动力。

在图1实施例的基础上，截断阀20例如电磁截止阀可以作为阀门打开或关闭火灾抑制剂的管路，其也是由电路板19控制，整个灭火装置都在电路板19的控制下运行，提高了灭火装置的智能化水平。

具体实现中，电路板19可实现为包括但不限于印刷电路板或单片机或可编程控制器PLC，其内通过编程实现或通过电路实现预制逻辑，达到根据环境情况启停与其相连部件例如泵12和/或截断阀20的目的，以及接受内部信号例如液位传感器2，并在火灾抑制剂不足时报警。

在上述实施例的基础上，在灭火装置用于电池灭火的场景下，电路板还可以与电池包或电池盒的BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)电池系统进行通讯，当BMS电池系统发现电池异常时，灭火装置内置的电路板可对信号进行快速判断，若发现电池组有发生热失控的趋势，便立即打开泵12以及截断阀20，向电池包或电池盒内喷放火灾抑制剂例如全氟己酮，对电池包内进行降温和抑制明火产生，从而抑制电池包或电池盒的热失控。

作为一个具体例子，喷头7可以使用1个或多个，当为多个时，对应的，泵12也为多个，喷头与泵一一对应相连，电路板19通过泵12控制对应的喷头7工作。

根据应用场景例如电池包或电池盒的大小，在1个喷头喷射范围不能全部覆盖所有电池时，可使用多个，使每个喷头覆盖一定范围，当电路板19接收到BMS电池系统发来的电池异常信号时，电路板19判断异常出现的区域，确定哪个或全部喷头工作，进而启动对应的泵12打开对应喷头所在的管路，喷放火灾抑制剂到其覆盖的区域。

作为一个具体例子，灭火装置还可以包括背板，背板固定安装于容器1上表面，用于固位安装电路板19、泵12、截断阀20和喷头7。

背板提供了电路板19、泵12、截断阀20和喷头7等的固定安装位，使其不再平铺于容器1上，带来整个装置的整洁美观，使整个装置的横向纵向空间仅取决于容器1容量大小，并且这些零部件间也避免了相互干涉。

作为一个具体例子，灭火装置还可以包括上盖，设在容器1上面，其上设有用于喷头7喷放区域伸出的通孔；上盖内壁与背板存在间隙，不与内部管、线接触。

上盖一方面可以保护灭火装置除容器1以外的结构，并且带来灭火装置外观的整洁美观；另一方面可以屏蔽环境热量，不让外界燃烧或爆炸释放的热量瞬间席卷整个装置的内部结构，防止其失效，因此设置上盖与背板间存在间隙，并且不与内部管、线接触接触，利用空气的不良导热性对灭火装置内置的管线、零部件等进行保护。

图3是本公开实施例提供的另一种灭火装置组成结构示意图；图4是图3组装后的结构示意图，图5是图4盖上上盖后的结构示意图，如图3-图5所示，该灭火装置包括容器1、液位传感器2、单向阀17、吸管22、泵12、截断阀20、喷头7、电路板19、背板8和上盖16，单向阀17安装于容器1上，全氟己酮灭火剂通过单向阀17灌装于容器1内，吸管22一端伸入容器1内，另一端通过管连接于截断阀20，截断阀20另一端与泵12相连，泵12与喷头相连；液位传感器2通过密封圈4和螺钉5密封安装于密封座3上后一端伸入容器1内，实时监控液面位置是否在允许范围内，另一端连接于电路板19，向电路板19传递液位信号，密封座3可以通过例如焊接等方式固定连接于容器1；泵12和截断阀20也与电路板19连接，在电路板19控制下工作；背板8通过螺柱10固定安装于设在容器1上的螺母9，将背板固定于容器1上，泵12通过泵组夹14固定安装于背板8上，截断阀20、泵12、喷头7、电路板19固定安装于背板8上，上盖16通过螺钉紧固安装于螺柱10上，外部只露出喷头7的喷放口，内部与背板8及管、线、零部件间均留有间隙，例如不低于5mm。

吸管22、截断阀20、泵12、喷头7之间的连接可以直接连接，也可以通过弯头6和/或三通和/或软管等连接。吸管22可以使用例如虹吸管或软管，截断阀20可以使用例如电磁截止阀或电控截断阀，泵12可以使用例如隔膜泵，电路板19可以使用例如印刷电路板或单片机或PLC。

作为一个具体例子，电路板19与液位传感器2、泵12、截断阀20之间的连接可以通过导线连接，也可以是无线连接。

当上述灭火装置用于电池包或电池盒场景时，可安装在电池包或电池盒内部，也可安装在电池包外部外壳上，其喷头喷放口对正需要抑制燃烧或爆炸的部位，当内置的电路板19发现电池包或电池盒的BMS电池系统信号存在异常，电池组某处有发生热失控的趋势时，便可通过预先设定好的程序间歇启动单只隔膜泵或多只隔膜泵，或持续启动单只隔膜泵或多只隔膜泵，同时打开电磁截止阀，使全氟己酮灭火剂被隔膜泵经虹吸管、电磁截止阀、三通、隔膜泵、软管、弯头、喷头等泵至电池包或电池盒内危险区域，对该区域进行降温和抑制明火产生，从而抑制电池包的热失控。

灭火装置可以采用熔点高的硬质材料制成，如金属，容器1及其与其它零部件的连接件，其它零部件可以采用金属例如钢制成，软管、密封圈等可以使用例如塑料等弹性好、易变形的材质。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种全氟己酮灭火装置，其特征在于，包括容器、吸管、泵、电路板、喷头，所述容器用于充装火灾抑制剂，所述吸管用于从所述容器内抽取所述火灾抑制剂，所述喷头、泵、吸管依次通过所述火灾抑制剂的管路连接或直接连接，所述电路板与所述泵连接，用于打开或关闭所述泵，所述泵用于提供所述火灾抑制剂从所述容器到所述喷头喷出的动力。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述火灾抑制剂为全氟己酮。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸管为虹吸管，所述泵为隔膜泵。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括单向阀，用于向所述容器内充装所述火灾抑制剂，以及平衡容器内外气压。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一端伸入所述容器，一端与所述电路板连接的液位传感器，用于将所述火灾抑制剂的液位信息传输给所述电路板，便于所述电路板在所述液位低于预设阈值时发出报警信号。

6.根据权利要求1-5任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括安装于所述泵与所述吸管之间的截断阀，所述截断阀与所述电路板连接，在所述电路板的控制下打开或关闭。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电路板可以与BMS电池系统通讯，根据所述BMS电池系统信号打开或关闭所述泵，以及所述截断阀。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述喷头为一个或多个，所述泵为一个或多个，喷头与泵一一对应相连，所述电路板通过所述泵控制对应的所述喷头工作。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括背板，所述背板固定安装于所述容器上表面，用于固位安装所述电路板、泵、截止阀和喷头。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设在所述容器上面的上盖，用于保护所述装置除所述容器外的结构，以及屏蔽环境热量，其上设有用于所述喷头喷放区域伸出的通孔；所述上盖内壁与所述背板存在间隙，不与内部管、线接触。

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