集流阀以及包含其的气体灭火系统的制作方法

本发明涉及纯电动汽车电池箱气体灭火系统领域，具体涉及一种防止电池箱着火或爆炸的集流阀以及包含其的气体灭火系统。

背景技术：

新能源电动汽车的技术发展迅速，对锂电池电池箱的安全性要求也较高。为防止电池箱着火或者爆炸，现有的气体灭火系统一般采取在一根集流管外部装配一个集成安全泄压阀和多个集成选择阀，每个集成选择阀的出口分别连接灭火剂输送软管至车辆的每个电池箱。

由于在集流管外部安装安全泄压阀和选择阀，其结构布置不紧凑，占用空间大，连接管、线束装配后显得凌乱，不便于安装；且安全泄压阀安装后露在阀体外面，容易被碰坏；选择阀的三通阀体、组合螺母都是非标接头，非标接头数量多，需要开模具，制造成本高，成产周期长。

技术实现要素：

为了解决现有技术中由于安全泄压阀和选择阀安装在集流管外部，导致安全泄压阀和选择阀容易被碰坏、整体结构不紧凑、线束连接凌乱，以及选择阀的三通阀体加工成本高、制作周期长等缺点，本发明提供了一种集流阀及包含其的气体灭火系统，具体技术方案为：

本发明的一方面，提供一种集流阀，用于气体灭火系统，所述集流阀包括集流阀体、安全泄压阀和若干选择阀，其中：所述集流阀体包括进气口、集流通道、泄压口、若干分流口和若干出气口，所述集流通道设置在所述集流阀体内部，所述进气口、所述泄压口、若干所述分流口分别与所述集流通道连通，若干所述出气口分别与若干所述分流口连通；所述安全泄压阀设置在所述泄压口内；若干所述选择阀分别设置在若干所述分流口内。

优选地，所述集流通道至少一端为贯穿所述集流阀体的通孔，所述泄压口设置在所述集流通道通孔的一端，所述安全泄压阀包括泄压膜片和泄压螺钉，所述泄压膜片和所述泄压螺钉由内向外依次设置在所述泄压口内。

优选地，所述集流通道的两端均为贯穿所述集流阀体的通孔，所述集流通道通孔的另一端用堵头密封。

优选地，若干所述选择阀中的每一个选择阀包括第一垫片、工作膜片、第二垫片和锁紧螺母；每一个所述选择阀的所述第一垫片、所述工作膜片、所述第二垫片和所述锁紧螺母由内向外依次设置在对应的所述分流口内。

优选地，若干所述分流口为多级台阶孔，其中第一级孔、第二级孔为光孔，第三级孔、第四级孔为螺纹孔；所述第一垫片、所述工作膜片和所述第二垫片设置于第二级孔中，所述锁紧螺母与第三级孔螺接并锁紧所述第二垫片。

优选地，所述第一垫片为四氟垫片，所述第二垫片为铜片。

优选地，若干所述出气口分别与若干所述分流口的第四级孔接通。

优选地，若干所述分流口、若干所述选择阀、若干所述出气口的数量分别为偶数个，偶数个所述分流口分两组对称设置在所述集流阀体的两侧，每组中的多个所述分流口均布设置。

本发明的另一方面，提供一种气体灭火系统，该气体灭火系统包括灭火剂供应装置、集流阀、若干驱动装置和灭火剂输送装置，其中：所述集流阀为以上所述的集流阀；所述灭火剂供应装置包括灭火剂容器、总阀门和弯管，所述总阀门与所述灭火剂容器连接，所述弯管的一端与所述总阀门连接，另一端与所述进气口连接，若干所述驱动装置分别与若干所述分流口连接；所述灭火剂输送装置包括若干输送管，若干所述输送管分别与若干所述出气口连接。

优选地，若干所述驱动装置中的每一个驱动装置包括电机、内轴套和顶刀头，若干所述电机分别对应安装在所述集流阀体的若干所述分流口上，所述内轴套螺接设置在所述分流口内并与所述电机的平键轴连接，所述顶刀头与所述内轴套连接。

本发明通过对安全泄压阀和选择阀的结构重新进行设计，将其和集流阀设计在一起并位于集流阀体内部，从而避免被碰坏，使线束安装整洁；同时取消了现有技术中选择阀的三通阀体结构，减少非标零件，使得加工成本显著降低，制作周期缩短、生产效率提高。

本发明的其它优点将在具体实施方式中结合实施例予以说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图，示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1为本发明的一种集流阀的结构剖视图；

图2为图1中的集流阀体的结构剖视图；

图3为图2的剖视方向相反的结构剖视图；

图4为图1的局部放大图，其中，为了表达方便和清楚，该图的上半部分增加了驱动装置，下半部分没有安装选择阀；

图5为本发明的另一种集流阀的结构剖视图；

图6为本发明的一种气体灭火系统的结构关系示意图。

附图中序号的含义分别为：

100 集流阀 200 气体灭火系统 10 集流阀体

11 进气口 12 集流通道 13 泄压口

14 分流口 15 出气口 20 安全泄压阀

21 泄压膜片 22 泄压螺钉 30 选择阀

31 第一垫片 32 工作膜片 33 第二垫片

34 锁紧螺母 40 灭火剂供应装置 41 灭火剂容器

42 总阀门 43 弯管 50 驱动装置

51 电机 52 内轴套 53 顶刀头

60 灭火剂输送装置 61 输送管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述为理解本发明宗旨的解释说明，不应视为对本发明的不当限制。

参见图1~图3，本发明的一种集流阀100，用于气体灭火系统，集流阀100包括集流阀体10、安全泄压阀20和若干选择阀30，集流阀体10包括进气口11、集流通道12、泄压口13、若干分流口14和若干出气口15，集流通道12设置在集流阀体10内部，进气口11、泄压口13、若干分流口14分别与集流通道12连通，若干出气口15分别与若干分流口14连通；安全泄压阀20设置在泄压口13内；若干选择阀30分别设置在若干分流口14内。

本发明通过对安全泄压阀20和选择阀30的结构重新进行设计，将其结构设计在集流阀体10内部，使得集流阀整体结构紧凑、不容被碰坏、安装管线方便整洁，因取消了现有技术中选择阀的三通阀体结构形式，将三通阀体结构设计在集流阀体10上，使得加工成本降低、制造周期缩短、大大提高了生产效率。

优选方案中，若干分流口14、若干选择阀30、若干出气口15的数量分别为偶数个，偶数个分流口14分两组对称设置在集流阀体10的两侧，每组中的多个分流口14均布设置。

集流通道12至少一端为贯穿集流阀体10的通孔，泄压口13设置在集流通道12通孔的一端。安全泄压阀20包括泄压膜片21和泄压螺钉22，泄压膜片21和泄压螺钉22由内向外依次设置在泄压口13内。根据集流阀100的选择阀30的数量不同，集流通道12的加工设计也有所不同。

参见图2，本发明的一种集流阀体10，分流口14的数量为6个，分两组对称均匀布置在集流阀体10的两侧，集流阀体10长度适中，集流通道12的加工可以在集流阀体10的一端进行，故集流阀体10的另一端为盲孔。

参见图5，本发明的另一种集流阀100，分流口14的数量为10个，集流阀体10的长度较长，在集流阀体10的一端加工集流通道12的难度较大，故可在集流阀体10两端同时加工，形成集流通道12的两端均为贯穿集流阀体10的通孔，集流通道12通孔的一端安装安全泄压阀20，另一端用堵头121密封。

参见图4，若干选择阀30中的每一个选择阀30包括第一垫片31、工作膜片32、第二垫片33和锁紧螺母34；每一个选择阀30的第一垫片31、工作膜片32、第二垫片33和锁紧螺母34由内向外依次设置在对应的分流口14内。

若干分流口14为多级台阶孔，其中第一级孔141、第二级孔142为光孔，第三级孔143、第四级孔144为螺纹孔；第一垫片31、工作膜片32和第二垫片33设置于第二级孔142中，锁紧螺母34与第三级孔143螺接并锁紧第二垫片33；若干出气口15分别与若干分流口14的第四级孔144接通。由于工作膜片32的密封作用，灭火剂不能到达出气口15。

优选方案中，第一垫片31为四氟垫片（全称为聚四氟乙烯垫片），第二垫片33为铜片。

参见图6，本发明的一种气体灭火系统200，该气体灭火系统200包括灭火剂供应装置40、集流阀100、若干驱动装置50和灭火剂输送装置60，其中：集流阀100为上述实施例中的任意一种集流阀100；灭火剂供应装置40包括灭火剂容器41、总阀门42和弯管43，总阀门42与灭火剂容器41连接，弯管43的一端与总阀门42连接，另一端与进气口11连接，若干驱动装置50分别与若干分流口14连接；灭火剂输送装置60包括若干输送管61，若干输送管61分别与若干出气口15连接。如果灭火器容器41有多个，集流阀100的进气口11可以对应的设计为多个，也可以通过合流阀接进同一个进气口11。

参见图4，若干驱动装置50中的每一个驱动装置50包括电机51、内轴,52和顶刀头53，若干电机51分别对应安装在集流阀体10的若干分流口14上，内轴套52螺接设置在分流口14内并与电机51的平键轴（未示出）连接，顶刀头53的一端与内轴套52连接。

优选方案中，为了使工作膜片32在顶刀头53的刺破下，防止工作膜片32完全脱落堵塞气体通道，顶刀头53为管状中空结构，顶刀头53管壁上开设有多个出气孔。顶刀头53的另一端设计成斜面，斜面与水平面的夹角a为15°~25°。经过大量试验证明，当夹角a的角度过小，则工作膜片32容易完全脱落堵塞管道，通气量不好；当夹角a的角度过大，则工作膜片32的刺破速度太快，形成一条缝隙，孔太小，通气量很不好。当夹角a的角度为20°时，刺破工作膜片32的效果最好，既保证不脱落堵塞管道，通气量又最大。

工作原理：灭火系统控制器（未示出）根据火灾探测器（未示出）的探测结果控制总阀门42、每一路的选择阀30开启与否，对电动汽车的各个电池箱（未示出）进行有效保护。

当某路电池箱出现高温异常、着火或者爆炸时，火灾探测器的探测结果发送至灭火系统控制器，灭火系统控制器向总阀门42和连接该路电池箱的选择阀30发出开启信号，灭火剂从灭火剂容器41中依次经过总阀门42、弯管43、进气口11、集流通道12、该路选择阀30、该路出气口15、该路输送管61至该路电池箱进行灭火。

选择阀30的具体开启步骤为：电机51启动，带动内轴套52向下旋转，从而带动顶刀头53向下穿过锁紧螺母34和第二垫片33，刺破工作膜片32；由于工作膜片32被刺破，集流通道12中的灭火剂经过该分流口14的第一级孔141、第二级孔142、第三级孔143和第四级孔144进入出气口15，经输送管61到达某路电池箱。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。