JP6103856B2 - 電気自動車向け消火システム - Google Patents
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Description
本発明は、複数の単電池を密閉された収納容器に収納した蓄電装置の火災を検知して消火する電気自動車向け消火システムに於いて、
蓄電装置は、
収納容器外壁の所定位置を貫通して、当該収納容器の外側から着脱自在に配置され、収納容器内に位置する固形消火剤の燃焼により発生した消火用エアロゾルを収納容器内に位置する噴出口から噴出して消火する発煙消火部と、
収納容器外壁の、前記発煙消火部とは異なる位置を貫通して配置され、複数の単電池の少なくとも何れかの異常に伴う火災を検知する火災検知部と、
収納容器の外部に配置され、火災検知部により火災を検知した場合又は他の装置から点火制御信号を受信した場合に、固形消火剤に点火して燃焼させる消火制御部と、
を備えたことを特徴とする。
発煙消火部は、
収納容器外壁の発煙消火部取付穴に対し、当該収納容器の外側から着脱自在に装着され、装着後に当該収納容器内の密閉を維持する消火部本体と、
消火部本体の一端に固定され、収納容器内に位置する先端側に消火用エアロゾルを噴出する噴出口を形成した消火部筐体と、
消火部筐体の内部に支持部材を介して浮いた状態に配置され、固形消火剤を収納した消火剤収納ケースと、
消火剤収納ケースに収納した固形消火剤に点火して燃焼させる点火部と、
固形消火剤の燃焼により噴出した消火用エアロゾルを、消火剤収納ケースから噴出口に導く煙道を形成する煙道構造と、
煙道に配置された火炎噴出防止部材と、
を備える。
火災検知部は、
収納容器外壁の火災検知部取付穴に対し、当該収納容器の外側から着脱自在に装着され、装着後に当該収納容器内の密閉を維持する検知部本体と、
収納容器内に配置された検知素子部と、
検知素子部を、検知部本体を経由して外部に配置した消火制御部に接続する信号線と、
を備える。
検知素子部は、火災による熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線を短絡状態に接触させる熱感知ケーブルが収納容器内に引き込まれて布設され、
消火制御部は、熱感知ケーブルの短絡を検出した場合に、点火部により固形消火剤に点火して燃焼させる。
熱感知ケーブルは、収納容器内に収納されて配列している全ての単電池の近傍を横切るように布設される。
また、熱感知ケーブルは、信号線の一端が検知部本体内に設けた絶縁密閉部を介して収納容器内に引き込まれて布設されたものである。
消火制御部は、発煙消火部の固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、消火起動信号を他の装置へ出力する。
収納容器は、複数の単電池を収納した収納容器本体に収納容器蓋を装着して密閉され、
発煙消火部及び火災検知部は、収納容器蓋の側面外壁に形成した取付穴に密閉部材を介して装着される。
本発明の電気自動車向け消火システムは、蓄電装置における収納容器外壁を貫通して、固形消火剤を収納した発煙消火部と、単電池の異常に伴う火災を検知する火災検知部とを配置し、消火制御部が火災検知部の検知信号により火災を検知した場合又は他の装置から点火制御信号を受信した場合に、発煙消火部の固形消火剤に点火し、固形消火剤の燃焼により発生した消火用エアロゾルを収納容器内に噴出して消火するようにしたため、蓄電装置に設けた単電池が、内部ショートや過充電、電気自動車の衝突事故などに伴う損壊等の種々の原因で熱暴走し、電池温度が著しく上昇し、その結果、単電池の破裂や発火が起きた場合に、単電池の異常に伴う電気火災を検知して発煙消火部から消火用エアロゾルを噴出し、電気火災を蓄電装置の収納容器内で消火抑制し、蓄電装置を火元として大きな自動車火災に拡大してしまうことを未然に防止することを可能とする。
また、火災検知部として例えば熱感知ケーブルを使用し、熱感知ケーブルは単電池の破裂や発火に伴う熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線を短絡状態に接触させることで火災を検知するため、温度センサなどを使用した場合に必要な火災を検知する閾値温度の設定や、閾値と検出温度の比較判断を不要とし、簡単且つ確実に、単電池の異常に伴う電気火災を検知して消火用エアロゾルを収納容器内に噴出し、消火抑制できる。
また、熱感知ケーブルを蓄電装置の収納容器内に収納して配列している全ての単電池の近傍を横切るように布設するため、熱感知ケーブルの布設という簡単な構成により、全ての単電池の各々に対し、個別的に異常に伴う発火や破裂による火災を確実に検出して、消火用エアロゾルの収納容器内噴出による消火抑制ができる。
また、消火制御部は、発煙消火部の固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、消火起動信号を外部に出力するため、例えば消火起動信号に基づき運転表示パネルに消火起動を表示して報知することを可能とする。
発煙消火部の筐体は、収納容器外壁の消火部取付穴に装着する消火部本体、噴射口を備えた消火部筐体、消火剤収納ケース、煙道構造、火炎噴出防止部材、点火部により構成しており、水系の消火装置に比べると、コンパクトで且つ軽量な消火装置とすることができ、蓄電装置の収納容器外壁を貫通して配置しても、蓄電装置の電気自動車への搭載スペースに大きく影響することはない。
図1は本発明による電気自動車向け消火システムを配置した蓄電装置を示した斜視図、図2は蓄電装置の分解組立て状態を示した説明図、図3は収納容器本体内を示した平面図である。
図1、図2及び図3に示すように、蓄電装置10は、上部に開口した箱型の収納容器本体11と、収納容器本体11の開口に装着してボルト13で固定した収納容器蓋12を備え、収納容器本体11と収納容器蓋12で蓄電装置10の収納容器を構成する。なお、蓄電装置10は、電池モジュール或いは電池パックとも呼ばれ、電気自動車には必要に応じて複数台を搭載する。
図1、図2及び図3に示すように、本発明の電気自動車向け消火システムは、発煙消火部16、火災検知部18及び消火制御部15で構成する。
図5は発煙消火部の外観を示した斜視図、図6は発煙消火部を噴出口側から示した平面図、図7は発煙消火部を消火部本体側から示した平面図、及び図8は発煙消火部の分解組立て状態を示した説明図である。
図9は、検知素子部として熱感知ケーブルを用いた火災検知部を示した説明図である。
図10は、円筒形状の単電池を収納した蓄電装置を対象として本発明の電気自動車向け消火システムを配置した他の実施形態を示した斜視図、図11は図10の蓄電装置の分解組立て状態を示した説明図である。
図12は、消火制御部における回路構成の実施形態を示した回路図である。図12に示すように、消火制御部15は、信号線54により火災検知部の熱感知ケーブル32を接続し、信号線52により発煙消火部のヒータ40を接続し、信号線56により点火制御信号を入力し、信号線55により消火起動信号を出力し、更に電源線58を接続している。なお、点火制御信号を入力する信号線56は通常監視状態で開放状態にあり、点火制御信号を入力する場合は、短絡状態となる。
図13は発煙消火部の動作を示した説明図である。図13に示すように、発煙消火部16は、消火部本体20を収納容器蓋12における側面外壁の消火部取付穴にねじ込み固定することで、先端の消火部筐体22を収納容器内に配置しており、外部のコネクタ30にはプラグ31により消火制御部15からの信号線52を接続している。
図14は複数の蓄電装置を搭載した場合の電気自動車向け消火システムの概略構成を示した説明図である。
上記の実施形態にあっては、扁平な矩形箱状又は円筒形状の外装容器の単電池を収納容器内に複数配置しているが、ラミネート型の単電池(フィルム外装電池)を収納容器内に複数配置した蓄電装置についても、その収納容器に発煙消火部及び火災検知部を設け、消火制御部を信号線接続することで、同様に適用できる。
11,101:収納容器本体
12,102:収納容器蓋
14a,104a:正極出力端子
14b,104b:負極出力端子
15:消火制御部
16:発煙消火部
18:火災検知部
20:消火部本体
22:消火部筐体
25,125:組電池
26,126:単電池
28:噴出口
30,50:コネクタ
32:熱感知ケーブル
34:支持部材
35:支持片
36:消火剤収納ケース
38:固形消火剤
40:ヒータ
44:煙道
46:火炎噴出防止部材
48:検知部本体
68:トランジスタ
70:リレー
Claims (8)
- 複数の単電池を密閉された収納容器に収納した蓄電装置の火災を検知して消火する電気自動車向け消火システムに於いて、
前記蓄電装置は、
前記収納容器外壁の所定位置を貫通して、当該収納容器の外側から着脱自在に配置され、前記収納容器内に位置する固形消火剤の燃焼により発生した消火用エアロゾルを前記収納容器内に位置する噴出口から噴出して消火する発煙消火部と、
前記収納容器外壁の、前記発煙消火部とは異なる位置を貫通して配置され、前記複数の単電池の少なくとも何れかの異常に伴う火災を検知する火災検知部と、
前記収納容器の外部に配置され、前記火災検知部により火災を検知した場合又は他の装置から点火制御信号を受信した場合に、前記固形消火剤に点火して燃焼させる消火制御部と、
を備えたことを特徴とする電気自動車向け消火システム。
- 請求項1記載の電気自動車向け消火システムに於いて、前記発煙消火部は、
前記収納容器外壁の発煙消火部取付穴に対し、当該収納容器の外側から着脱自在に装着され、装着後に当該収納容器内の密閉を維持する消火部本体と、
前記消火部本体の一端に固定され、前記収納容器内に位置する先端側に前記消火用エアロゾルを噴出する噴出口を形成した消火部筐体と、
前記消火部筐体の内部に支持部材を介して浮いた状態に配置され、前記固形消火剤を収納した消火剤収納ケースと、
前記消火剤収納ケースに収納した固形消火剤に点火して燃焼させる点火部と、
前記固形消火剤の燃焼により噴出した前記消火用エアロゾルを、前記消火剤収納ケースから前記噴出口に導く煙道を形成する煙道構造と、
前記煙道に配置された火炎噴出防止部材と、
を備えたことを特徴とする電気自動車向け消火システム。
- 請求項1記載の電気自動車向け消火システムに於いて、前記火災検知部は、
前記収納容器外壁の検知部取付穴に対し、当該収納容器の外側から着脱自在に装着され、装着後に当該収納容器内の密閉を維持する検知部本体と、
前記収納容器内に配置された検知素子部と、
前記検知素子部を、前記検知部本体を経由して外部に配置した前記消火制御部に接続する信号線と、
を備えたことを特徴とする電気自動車向け消火システム。
- 請求項3記載の電気自動車向け消火システムに於いて、
前記検知素子部は、火災による熱を受けた場合の絶縁被覆の溶融により一対の信号線を短絡状態に接触させる熱感知ケーブルが前記収納容器内に引き込まれて布設され、
前記消火制御部は、前記熱感知ケーブルの短絡を検出した場合に、前記点火部により前記固形消火剤に点火して燃焼させることを特徴とする電気自動車向け消火システム。
- 請求項4記載の電気自動車向け消火システムに於いて、前記熱感知ケーブルは、前記収納容器内に収納されて配列している全ての単電池の近傍を横切るように布設されたことを特徴とする電気自動車向け消火システム。
- 請求項4記載の電気自動車向け消火システムに於いて、前記熱感知ケーブルは、前記信号線の一端が前記検知部本体内に設けた絶縁密閉部を介して前記収納容器内に引き込まれて布設されたものであることを特徴とする電気自動車向け消火システム。
- 請求項3記載の電気自動車向け消火システムに於いて、前記消火制御部は、前記発煙消火部の固形消火剤に点火して燃焼させた場合に、消火起動信号を他の装置へ出力することを特徴とすることを特徴とする電気自動車向け消火システム。
- 請求項1記載の電気自動車向け消火システムに於いて、
前記収納容器は、前記複数の単電池を収納した収納容器本体に収納容器蓋を装着して密閉され、
前記発煙消火部及び火災検知部は、前記収納容器蓋の側面外壁に形成した取付穴に密閉部材を介して装着されたことを特徴とする電気自動車向け消火システム。
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