JP5810216B2 - 電気自動車の自動消火装置 - Google Patents

Description

本発明は機械分野に属し、自動消火装置に関し、特に、電気自動車の自動消火装置に関する。

電気自動車は一旦激しく衝突すると、電池パックの変形または電解液の漏洩が発生しやすく、火災を引き起こすため、電気自動車に消火装置を搭載する必要がある。従来の電気自動車の消火装置は、体積が大きく、粉末容器（ｐｏｗｄｅｒ ｂｏｔｔｌｅ）とガス容器（ｇａｓ ｂｏｔｔｌｅ）が一体化され、粉末容器とガス容器の外壁が保護カバーにより保護されていないため、電気自動車において広いスペースを占め、また、粉末容器とガス容器が一体化されているため、消火装置の誤作動を引き起こす可能性があり、十分な安全性と安定性が欠如している。従来のボトルヘッドバルブ（ｐｏｗｄｅｒ ｈｅａｄ ｖａｌｖｅ）に用いられているものはゴム製カバーによって包まれている火薬形態の装置（薬嚢と略称する）であり、この装置は電気自動車に適用するものであるため、いずれもその管網の直径が小さく、従来の薬嚢を使用すると、薬嚢が起爆される時、その外側の梱包用のゴム製カバーが配管に噴出される可能性があり、装置の噴出効果が悪くなり、起爆時、配管が詰まる現象が発生する。そして、粉末容器とガス容器が一体化されているため、ガス容器中の高圧窒素と粉末容器中の乾燥粉末を混合するための十分なスペースがなく、高圧窒素と乾燥粉末の混合が不十分となり、消火効果に影響を与えている。

本発明は、上記の従来技術の問題を解決するために提供され、粉末容器とガス容器が分離された構造を採用し、粉末容器とガス容器との間にボトルヘッドバルブを設けて、自動消火装置の体積を小さくし、自動消火装置の安全性、安定性および携帯性を向上させる電気自動車の自動消火装置を提供することを目的とする。

本発明の目的は、下記技術案によって達成できる。

電気自動車の自動消火装置は、粉末容器、粉末容器の下部に接続されるボトルヘッドバルブおよびボトルヘッドバルブの下部に接続されるガス容器を含み、粉末容器とボトルヘッドバルブは接続部材を介して接続される。

前記粉末容器の中央部は円筒形で、上端と底端は円錐形であり、粉末容器の上端には連結部が接続されており、粉末容器の底端には接続部材が設置されている。

前記接続部材は円錐台型を呈し、軸線に沿って中央排気口が開設され、側面には３つの均一に分布された側面排気口が開設されており、側面排気口と粉末容器の中心軸線は１００度の角度を成している。

前記ボトルヘッドバルブは下部バルブボディを含み、下部バルブボディの上部には遷移バルブボディが設けられ、遷移バルブボディの上部には上部バルブボディが設けられている。前記遷移バルブボディ内には穿刺用針が設けられており、穿刺用針の上部にはピストンが装着されている。前記下部バルブボディ内には被穿刺膜が設けられており、被穿刺膜には雌ネジが設けられている。

前記被穿刺膜の上部と下部には、それぞれ同じ寸法のガスケットが設置されている。

前記遷移バルブボディには第１の階段状貫通孔（ｓｔｅｐｐｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅ）とそれと同軸の第２の階段状貫通孔が設置され、第２の階段状貫通孔には穿刺用針が貫通されており、穿刺用針の上部にはピストンが装着されている。前記第２の階段状貫通孔の中央部細孔は穿刺用針とスライド可能に接触し、その上部孔はピストンとスライド可能に接触し、下部孔は下部バルブボディを覆うように設けられている。前記第１の階段状貫通孔の上部孔の底部には被穿刺膜が設けられ、被穿刺膜には雌ネジが設けられており、雌ネジの上部には振動防止用座金が設けられ、前記穿刺用針の下部直径は上部直径より小さく、その遷移面は振動防止用座金の内面に当接する。前記上部バルブボディには第１の階段状貫通孔と同軸の第３の階段状貫通孔が設けられており、前記第３の階段状貫通孔の上部孔は穿刺用針とスライド可能に接触し、下部孔と、遷移バルブボディと、ピストンの上部および穿刺用針の外壁は輪状密閉室を形成し、輪状密閉室内にはトリガーが設置されている。

前記遷移バルブボディの上端水平面と上部バルブボディの結合部位には、引込穴が設置されている糸調子皿が設けられており、トリガーは引込穴を貫通する引込み線を介して保護カバーに設けられている接続箱に接続されている。

前記トリガーは、火薬箱または火薬粉末を加圧してなる薬嚢である。

前記穿刺用針の下部直径は上部直径より小さく、その遷移面は振動防止用座金の内面に当接しており、穿刺用針の先端が水平面に対する傾斜角度は１０〜２０度である。

前記遷移バルブボディの側壁には排気孔が開設されており、前記ピストンの下部と穿刺用針の外壁および遷移バルブボディは輪状密閉室を形成し、前記排気孔と輪状密閉室は連通している。

前記ボトルヘッドバルブの上端と接続部材の底面にはガスケットが設置されており、ボトルヘッドバルブの底部とガス容器の結合部位には密封用の銅ガスケットが設置されている。

前記粉末容器は接続部材に溶接接合されており、接続部材はボトルヘッドバルブにねじ接続され、ボトルヘッドバルブはガス容器にねじ接続されている。

前記粉末容器の底部と、ボトルヘッドバルブ及びガス容器は一つの保護カバー内部に固定・設置されており、ガス容器と保護カバーの底部は同一平面上にあり、粉末容器は保護カバーにねじ接続され、保護カバーとガス容器との間には嫌気性接着剤が硬化されている。

前記粉末容器と保護カバーの外壁はいずれもフレームにマフカップリング（Ｍｕｆｆ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）され、フレームの内側にはゴムパッドが設置されている。

前記ガス容器の上部には、円周面に沿って均一に注入弁と、圧力センサおよび圧力除去装置が設置されている。

本発明の有益な効果は、本発明の電気自動車の自動消火装置は、体積が小さく、粉末容器とガス容器とが分離設置され、粉末容器とガス容器の外壁は保護カバーによって保護され、粉末容器とガス容器の間にはボトルヘッドバルブが設置されて、電気自動車の自動消火装置の安全性と安定性を向上した。また、本発明の電気自動車の自動消火装置は、薬嚢を加圧してなるトリガーを採用したため、起爆する時、配管詰まり現象が発生しない。さらに、ボトルヘッドバルブを採用することによって、ガス容器中の高圧窒素と粉末容器中の乾燥粉末が混合される十分なスペースを確保し、高圧窒素とドライパウダを十分に混合させ、消火効果を向上した。

本発明に係る乾燥粉末消火装置の構造を示す図である。 本発明に係る連結部の構造を示す図である。 本発明に係る粉末容器の構造を示す図である。 本発明に係る接続部材の断面図である。 本発明に係る接続部材の構造を示す図である。 本発明に係るボトルヘッドバルブの構造を示す図である。 本発明に係るガス容器の構造を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明をより詳しく説明する。

図１〜７に示されるように、電気自動車の自動消火装置は、粉末容器、粉末容器の下部に接続されているボトルヘッドバルブおよびボトルヘッドバルブの下部に接続されているガス容器を含み、粉末容器の上端には連結部が接続されている。該消火装置は、ガス容器と粉末容器が分離され、ボトルヘッドバルブが中央に設けられ、ガス容器と粉末容器との間は保護カバーにより接続および補強する接続・装着形態を採用している。このような分離式の構造は、装置全体の寸法を大きく縮小し、装置の体積をより小さくしたため、電気自動車の内部に装着しやすくなり、また、このような構造は装置をいかなる位置形態でも装着することができるため、自動車が激しく転げ回る場合であっても、正常に作動することができる。

前記粉末容器の中央部は円筒形で、上端と底端は円錐形筒であり、粉末容器の上端には連結部が接続されており、粉末容器の底端には接続部材が設置されている。

前記接続部材は円錐台型を呈し、軸線に沿って中央排気口が開設され、側面には３つの均一に分布された側面排気口が開設されており、側面排気口と粉末容器の中心軸線は１００度の角度を成している。

前記ボトルヘッドバルブは下部バルブボディを含み、下部バルブボディの上部には遷移バルブボディが設けられ、遷移バルブボディの上部には上部バルブボディが設けられている。前記遷移バルブボディ内には穿刺用針が設けられ、穿刺用針の上部にはピストンが装着されている。前記下部バルブボディ内には被穿刺膜が設けられ、被穿刺膜には雌ネジが設けられている。

前記被穿刺膜の上部と下部にはそれぞれ同じ寸法のガスケットが設置されている。

前記遷移バルブボディには、第１の階段状貫通孔とそれと同軸の第２の階段状貫通孔が設置され、第２の階段状貫通孔には穿刺用針が貫通されており、穿刺用針の上部にはピストンが装着されている。前記第２の階段状貫通孔の中央部細孔は穿刺用針とスライド可能に接触し、その上部孔はピストンとスライド可能に接触し、下部孔は下部バルブボディを覆うように設けられている。前記第１の階段状貫通孔の上部孔の底部には被穿刺膜が設けられ、被穿刺膜には雌ネジが設けられ、雌ネジの上部には振動防止用座金が設けられており、前記穿刺用針の下部直径は上部直径より小さく、その遷移面は振動防止用座金の内面に当接する。前記上部バルブボディには第１の階段状貫通孔と同軸の第３の階段状貫通孔が設けられており、前記第３の階段状貫通孔の上部孔は穿刺用針とスライド可能に接触し、下部孔と、遷移バルブボディと、ピストンの上部および穿刺用針の外壁は輪状密閉室を形成し、輪状密閉室内にはトリガーが設置されている。

前記遷移バルブボディの上端水平面と上部バルブボディの結合部位には、引込穴が設けられている糸調子皿が設けられており、トリガーは引込穴を貫通する引き込み線を介して保護カバーに設置されている接続箱と接続されている。

前記トリガーは、火薬箱または火薬粉末を加圧してなる薬嚢である。

前記穿刺用針の下部直径は上部直径より小さく、その遷移面は振動防止用座金の内面に当接され、穿刺用針の先端の水平面に対する傾斜角度は１０〜２０度である。

前記遷移バルブボディの側壁には排気孔が開設されており、前記ピストンの下部と穿刺用針の外壁および遷移バルブボディは輪状密閉室を形成し、前記排気孔と輪状密閉室は連通されている。

前記ボトルヘッドバルブの上端と接続部材の底面にはガスケットが設置されており、ボトルヘッドバルブの底部とガス容器の結合部位には密封用の銅ガスケットが設置されている。

前記粉末容器は接続部材に溶接接合され、接続部材はボトルヘッドバルブにねじ接続されており、ボトルヘッドバルブはガス容器にねじ接続されている。

前記粉末容器の底部、ボトルヘッドバルブおよびガス容器は一つの保護カバー内部に固定・設置されており、ガス容器と保護カバーの底部とは同一平面上にあり、粉末容器はカバーにねじ接続され、保護カバーとガス容器との間には嫌気性接着剤が硬化されている。

前記粉末容器と保護カバーの外壁はいずれもフレームにマフカップリングされ、フレームの内側にはゴムパッドが設置されている。

前記ガス容器の上部には円周面に沿って均一に注入弁、圧力センサおよび圧力除去装置が設置されている。

排気孔の役割は、ピストンが動作する時、輪状密閉室内の空気を排除して穿刺用針を正常に動作させることである。

前記ガス容器と保護カバーの底部は同一平面上にあり、ガス容器と保護カバーの間の隙間には硬化された嫌気性接着剤が充填されている。装置全体は一体化されており、全体的に見て美しくすっきりしており、必要な点火ヒューズおよび圧力センサの接続用ケーブルはいずれも保護カバーに包まれ、接続用ケーブルとヒューズは装置の外側に露出されることなく、よって、接続用ケーブルとヒューズが保護され、乱雑な感じがない。

前記粉末容器の底部には接続部材が設置されており、接続部材の底部には３つの均一に分布された側面排気口が開設され、側面排気口と粉末容器の中心軸線は１００度の角度を成している。ボトルヘッドバルブが開けられた時、ガス容器中の高圧窒素は粉末容器の底部に開設された３つの側面排気口を通じて入り、その後、らせん状の形態で粉末容器に入って乾燥粉末と十分に混合されてから、さらに配管を通じて発火源に達する。このような噴出形態によってガスと乾燥粉末が十分に混合され、より優れた消火効力を発揮することができる。

前記ボトルヘッドバルブには、火薬粉末を加圧してなる薬嚢であるトリガーが設置されている。従来のボトルヘッドバルブに用いられたものはゴム製カバーで包まれた火薬形態の装置（薬嚢と略称する）であり、本装置は電気自動車に適用するため、その管網の直径はいずれも小さく、従来の薬嚢を使用すると、薬嚢が起爆される時、その外側の梱包用のゴム製カバーが配管に噴出される可能性があり、装置の噴出効果が悪くなる。そのため、本装置は、完全に火薬粉末を加圧してなるトリガーを用いることによって、起爆する時、配管が詰まる現象を防止することができ、本装置の使用性と安全性を大幅に向上している。

該消火装置には連結部が設けられており、連結部の下部は溶接によって粉末容器に接続され、粉末容器の下部にはボトルヘッドバルブがねじ接続されており、このような逆装着構造は、消火装置を使用する際に素早く反応することができ、噴出を加速化する効果に達することができる。前記粉末容器の側壁にはゴムプレートが接続されており、ゴムプレートの外側にはフレームが接続され、フレームを介して消火装置を装着することができ、ゴムプレートは弾力性があり、粉末容器とフレームの間の相対振動を低減することができる。

使用する時、電源をオンすることによりトリガーを起爆し、ピストンを下方向へ動かし、ピストンは穿刺用針を下方向へ動かして振動防止用座金を通り抜けて被穿刺膜を突き破り、消火用乾燥粉末を急速に噴出させ、粉末容器から噴出して快速消火の目的に達成する。この消火装置は更に圧力センサを有し、上記圧力センサによって粉末容器内の圧力を検出することができ、圧力が不十分である場合、即時に連結部を通じて補充し、圧力が高すぎる場合、設けられた固定ねじを緩めて放出することができる。この消火装置に設けられている振動防止用座金は、車載などの運動状態において、穿刺用針が振動によって不意に被穿刺膜を突き破ることを抑制し、消火装置の運動状態での使用を保証することができる。

上記の内容は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明に対するいかなる形態による限定ではなく、本発明は好適な実施例により上記のように開示されたが、本発明を限定するものではなく、いかなる当業者であれば、本発明の技術案を逸脱しない範囲内で、上記開示された方法や技術内容によって若干の変更または修飾、均等な変化を行い、等価の実施例を実施することができる。しかし、本発明の技術案を逸脱していない内容であれば、本発明の技術実体に基づいて上記実施例に対して行ったいかなる簡単な修正、均等な変化および修飾は、依然として本発明の技術案の範囲に属する。

１ 連結部
２ 粉末容器
３ フレーム
４ ボトルヘッドバルブ
５ ガス容器
６ 保護カバー
７ 接続部材
８ トリガー
９ 中央排気口
１０ 側面排気口
１１ 上部バルブボディ
１２ 遷移バルブボディ
１３ 下部バルブボディ
１４ 穿刺用針
１５ ピストン
１６ 被穿刺膜
１７ 雌ネジ
１８ 糸調子皿
１９ 引込穴
２０ 銅ガスケット
２１ 排気孔
２２ 圧力センサ
２３ 注入弁

Claims (14)

1. 電気自動車の自動消火装置であって、
   粉末容器、粉末容器の下部に接続されているボトルヘッドバルブおよびボトルヘッドバルブの下部に接続されているガス容器を含み、
   粉末容器とボトルヘッドバルブは接続部材を介して接続され、
   前記接続部材は円錐台型を呈し、軸線に沿って中央排気口が開設され、側面には３つの均一に分布されている側面排気口が開設されており、側面排気口と粉末容器の中心軸線は１００度の角度を成している、
   ことを特徴とする電気自動車の自動消火装置。
2. 前記粉末容器の中央部は円筒形で、上端と底端は円錐形筒であり、粉末容器の上端には連結部が接続されており、粉末容器の底端には接続部材が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の自動消火装置。
3. 前記ボトルヘッドバルブは下部バルブボディを含み、下部バルブボディの上部には遷移バルブボディが設けられ、遷移バルブボディの上部には上部バルブボディが設置されており、
   前記遷移バルブボディ内には穿刺用針が設けられ、穿刺用針の上部にはピストンが装着されており、
   前記下部バルブボディ内には被穿刺膜が設けられ、被穿刺膜には雌ネジが設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の自動消火装置。
4. 前記被穿刺膜の上部と下部にはそれぞれ同じ寸法のガスケットが設置されていることを特徴とする請求項３に記載の電気自動車の自動消火装置。
5. 前記遷移バルブボディには、第１の階段状貫通孔とそれと同軸の第２の階段状貫通孔が設置され、第２の階段状貫通孔には穿刺用針が貫通されており、穿刺用針の上部にはピストンが装着され、
   前記第２の階段状貫通孔の中央部細孔は穿刺用針とスライド可能に接触し、その上部孔はピストンとスライド可能に接触し、下部孔は下部バルブボディを覆うように設けられ、
   前記第１の階段状貫通孔の上部孔の底部には被穿刺膜が設けられ、被穿刺膜には雌ネジが設けられており、雌ネジの上部には振動防止用座金が設けられ、前記穿刺用針の下部直径は上部直径より小さく、その遷移面は振動防止用座金の内面に当接し、
   前記上部バルブボディには、第１の階段状貫通孔と同軸の第３の階段状貫通孔が設けられており、前記第３の階段状貫通孔の上部孔は穿刺用針とスライド可能に接触し、下部孔と、遷移バルブボディと、ピストンの上部および穿刺用針の外壁は輪状密閉室を形成し、輪状密閉室内にはトリガーが設置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気自動車の自動消火装置。
6. 前記遷移バルブボディの上端水平面と上部バルブボディの結合部位には、引込穴が設けられている糸調子皿が設けられており、トリガーは引込穴を貫通する引込み線を介して保護カバーに設置されている接続箱に接続されることを特徴とする請求項５に記載の電気自動車の自動消火装置。
7. 前記トリガーは火薬箱または火薬粉末を加圧してなる薬嚢であることを特徴とする請求項５に記載の電気自動車の自動消火装置。
8. 前記穿刺用針の下部直径は上部直径より小さく、その遷移面は振動防止用座金の内面に当接し、穿刺用針の先端が水平面に対する傾斜角度は１０〜２０度であることを特徴とする請求項５に記載の電気自動車の自動消火装置。
9. 前記遷移バルブボディの側壁には排気孔が開設されており、前記ピストンの下部と穿刺用針の外壁および遷移バルブボディは輪状密閉室を形成し、前記排気孔と輪状密閉室は連通されていることを特徴とする請求項５に記載の電気自動車の自動消火装置。
10. 前記ボトルヘッドバルブの上端と接続部材の底面にはガスケットが設置されており、ボトルヘッドバルブの底部とガス容器の結合部位には密封用の銅ガスケットが設置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の自動消火装置。
11. 前記粉末容器は接続部材に溶接接合され、接続部材はボトルヘッドバルブにねじ接続されており、ボトルヘッドバルブはガス容器にねじ接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の自動消火装置。
12. 前記粉末容器の底部と、ボトルヘッドバルブおよびガス容器は一つの保護カバーの内部に固定・設置されており、ガス容器と保護カバーの底部は同一平面上にあり、粉末容器は保護カバーにねじ接続され、保護カバーとガス容器の間には嫌気性接着剤が硬化されていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の自動消火装置。
13. 前記粉末容器と保護カバーの外壁はいずれもフレームにマフカップリングされ、フレームの内側にはゴムパッドが設置されていることを特徴とする請求項１２に記載の電気自動車の自動消火装置。
14. 前記ガス容器の上部には、円周面に沿って均一に注入弁と、圧力センサ及び圧力除去装置が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の自動消火装置。

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