灭火装置的制作方法

1.本发明涉及灭火技术领域，尤其涉及一种灭火装置。


背景技术：

2.目前的电动汽车仍存在安全隐患，起火事故频繁出现，动力电池起火是主要原因。
3.申请号为202210416247.6的中国专利中公开了一种电动汽车电池自动灭火器及其电动汽车，其中，通过伺服电机传动连接灭火器，实现车内的自动灭火。但是该自动灭火器中，还存在如下技术问题：
4.动力电池(例如锂电池)起火后，具有燃烧猛烈、复燃率高的特点，常规的灭火器，尤其是车用灭火器，由于存储的灭火剂有限，一般仅能持续喷洒2分钟左右，导致第一次扑灭火情后，大多只能在30分钟到60分钟内防止动力电池复燃，防控火情的时间较短。
5.基于以上所述，亟需一种灭火装置，能够解决上述的技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种灭火装置，能够在较长的时间内防控火情，并防止复燃。
7.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
8.灭火装置，包括：
9.壳体，上述壳体内设置药剂腔，上述药剂腔内设置有灭火剂，上述药剂腔连接有喷管，上述喷管设置有开关阀；
10.减压稳流组件，上述减压稳流组件连通于上述药剂腔，上述减压稳流组件具有大小可变的减压缝隙，上述减压缝隙用于向上述药剂腔中通入预设气压的动力气体，以驱动上述灭火剂通过上述喷管排出上述药剂腔。
11.可选地，上述减压稳流组件包括阀体、柱塞、滑动盖和第一弹性件，上述阀体内具有节流孔，上述柱塞穿过上述节流孔设置，上述柱塞位于上述节流孔一侧的部分具有节流段，上述节流段与上述节流孔的壁之间形成上述减压缝隙；
12.上述滑动盖气密性地滑动设置在上述阀体内，上述柱塞位于上述节流孔另一侧的部分连接于上述滑动盖，上述第一弹性件连接在上述滑动盖与上述阀体的内壁面之间，上述第一弹性件用于驱动上述节流段远离上述节流孔运动；上述滑动盖与上述节流孔之间形成有压力室，上述压力室内的上述动力气体能够驱动上述节流段朝向上述节流孔运动。
13.可选地，上述阀体内具有第三腔，上述压力室与上述药剂腔之间连通有第一流道，上述第三腔连通于上述第一流道；上述柱塞远离上述滑动盖的一端具有引导段，上述引导段沿上述第三腔的内壁气密性滑动设置，上述第三腔内的上述动力气体能够驱动上述节流段朝向上述节流孔运动。
14.可选地，上述壳体内设置有气体腔，上述气体腔内储存有上述动力气体，上述气体腔具有气体腔口，上述气体腔口处设置有密封膜和触发组件，上述触发组件用于破坏上述
密封膜。
15.可选地，上述触发组件包括管状件、针状件和动力结构，上述管状件的一个端部具有朝向上述密封膜的第一开口，上述针状件沿上述管状件的内壁滑动设置，上述动力结构安装于上述管状件，上述动力结构用于驱动上述针状件穿过上述第一开口破坏上述密封膜。
16.可选地，上述针状件气密性地滑动抵接于上述管状件的内壁，上述针状件、上述动力结构和上述管状件形成有密封腔；上述动力结构包括电打火器和火药，上述电打火器用于点燃上述火药使得上述密封腔内产生推动气体，上述推动气体用于推动上述针状件滑动。
17.可选地，上述触发组件还包括第二弹性件，上述第二弹性件连接于上述针状件，上述第二弹性件用于驱动上述针状件远离上述密封膜。
18.可选地，上述管状件还具有第二开口，上述动力气体依次通过上述第一开口和上述第二开口流入上述减压稳流组件，上述第二开口设置有过滤件。
19.可选地，上述壳体包括内筒和外筒，上述外筒套设于上述内筒，上述内筒内侧为上述气体腔，上述内筒和上述外筒之间为上述药剂腔。
20.可选地，上述喷管设置有压力传感器，上述开关阀为电磁阀，上述压力传感器和上述电磁阀均与控制单元通讯连接。
21.本发明所提供的灭火装置的有益效果在于：通过设置减压稳流组件和开关阀，使动力气体通过大小可变的减压缝隙，就可以控制动力气体所受到的减压效果的强弱程度，使得动力气体充入药剂腔时，处于预设的气压状态，灭火剂能够以预设的流量状态喷出药剂腔，并进一步在开关阀的控制下使灭火剂间隔时间多次喷出，在较长时间内对火情进行防控，避免复燃。
附图说明
22.图1是本发明中的灭火装置的整体结构示意图；
23.图2是沿图1中a-a方向的电芯静置装置的内部结构示意图；
24.图3是减压稳流组件打开时图2中c处的局部放大示意图；
25.图4是减压稳流组件关闭时图2中c处的局部放大示意图；
26.图5是沿图2中b-b方向的电芯静置装置的内部结构示意图；
27.图6是减压稳流组件打开时图5中d处的局部放大示意图；
28.图7是减压稳流组件关闭时图5中d处的局部放大示意图；
29.图8是沿图1中a-a方向的环形密封盖和内筒密封盖的装配示意图；
30.图9是图8中e处的局部放大示意图。
31.图中：
32.100、壳体；101、内筒；1011、气体腔；102、外筒；1021、药剂腔；103、环形密封盖；104、内筒密封盖；105、活塞；
33.200、喷管；201、开关阀；202、压力传感器；
34.1、减压稳流组件；111、第一部；112、第二部；113、柱塞；1131、节流段；1132、引导段；114、滑动盖；115、第一弹性件；116、环状件；121、第一腔；122、节流孔；123、第二腔；
1231、压力室；1232、调节室；124、第一流道；125、第二流道；126、第三腔；
35.2、触发组件；211、管状件；2111、导向部；212、针状件；2121、针尖部；2122、针体部；2123、抵接部；213、动力结构；214、第二弹性件；221、第一开口；222、第二开口；223、密封腔；
36.3、密封膜；4、过滤件。
具体实施方式
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
38.在本发明的描述中，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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.下面参照图1至图9介绍本发明所提供的灭火装置。为方便说明，以活塞式结构的灭火装置为例介绍该灭火装置，但本发明不局限于活塞式结构的灭火装置。
41.如图1、图2所示，活塞式结构的灭火装置包括壳体100，壳体100内设置有药剂腔1021，药剂腔1021内设置有活塞105和灭火剂，药剂腔1021的出口连接有喷管200，只需向药剂腔1021内充入动力气体，即可推动活塞105，由活塞105挤压灭火剂，使得灭火剂经喷管200喷出。喷管200设置有开关阀201，能够控制喷管200的通断，从而使得灭火剂能够间隔时间多次喷出，避免一次性喷洒殆尽，导致防控火情的时间较短。优选地，开关阀201采用电磁阀，适用于电动汽车，能够在电动汽车的控制单元的控制下，通过间隔时间多次喷出的方式，有效地阻止锂电池复燃。
42.继续参考图2、图3所示，动力气体在充入药剂腔1021前，会先经过减压稳流组件1，该减压稳流组件1具有大小可变的减压缝隙，能够对经过的动力气体进行减压稳流，使得动力气体恒压恒流地进入药剂腔1021中，从而使得活塞105能够保持预设的滑动速度，使灭火剂能够预设的流量喷出。示例性地，当灭火装置采用储存式的动力气体时，随着动力气体的流出，动力气体的压力就会逐渐减小，导致灭火装置喷出灭火剂时出现前期灭火剂的流量较大，后期灭火剂的流量较小，不利于延长对火情的防控时间。当然，对于非活塞式结构的灭火装置，例如采用动力气体直接充入药剂腔1021，裹挟灭火剂喷出，或者动力气体混合灭火剂后产生泡沫，并裹挟泡沫喷出，也能够设置上述的减压稳流组件1以控制喷出速度，也属于本发明所要保护的范围之内。
43.通过设置减压稳流组件1和开关阀201，使动力气体通过大小可变的减压缝隙，就
可以控制动力气体所受到的减压效果的强弱程度，使得动力气体充入药剂腔1021时，处于预设的气压状态，灭火剂能够以预设的流量状态喷出药剂腔1021，并进一步在开关阀201的控制下使灭火剂间隔时间多次喷出，在较长时间内对火情进行防控，避免复燃。
44.具体地，在本实施例中，壳体100上一体成型有第一部111，第一部111具有安装口，安装口能够密封连接第二部112，第一部111和第二部112密封连接后，形成上述减压稳流组件1的阀体。阀体内，第一部111的部分内壁形成第一腔121和节流孔122，第一部111和第二部112之间形成第二腔123，第一腔121和第二腔123通过节流孔122连通。壳体100内还设置有第一流道124，第二腔123和药剂腔1021之间通过第一流道124相连通，动力气体从第一腔121进入阀体，并在经过节流孔122时节流降压，随后依次通过第二腔123和第一流道124进入药剂腔1021中，推动活塞105滑动。当然，在一些其他实施例中，也可以单独设置减压稳流组件1，并将减压稳流组件1组装于壳体100，只需在减压稳流组件1与壳体100的连接处做好密封处理，防止减压稳流组件1与壳体100的连接处出现泄漏即可。
45.继续参考图3、图4所示，阀体内安装有柱塞113、滑动盖114以及第一弹性件115，滑动盖114气密性地滑动设置在第二腔123内，并在第二腔123中分隔出压力室1231和调节室1232。第一弹性件115选用压簧，压簧设置在调节室1232内并抵接在滑动盖114的一侧以及第二腔123的内壁之间，柱塞113穿过节流孔122设置，连接于滑动盖114的另一侧并跟随滑动盖114运动，柱塞113、滑动盖114以及第一弹性件115能够配合节流孔122将动力气体的气压降低并保持在预设值，使得灭火剂匀速恒流地喷出，避免现有的灭火装置中常见的前期灭火剂流速快后期灭火剂流速慢的情况，从而确保相同时间内喷出的灭火剂，对于火情具有相同的防控时间，防止浪费灭火剂。
46.更具体地，柱塞113具有节流段1131，节流段1131和节流孔122的壁之间形成有上述的减压缝隙，当动力气体从第一腔121流入第二腔123中的压力室1231时，会通过该减压缝隙，受到减压作用。此时，参考图3、图4所示，若压力室1231内的气压较高，压力室1231内对滑动盖114所产生的压力就会大于调节室1232内的压簧对滑动盖114的推力，滑动盖114就会远离节流孔122运动，带动节流段1131朝向节流孔122运动，减压缝隙就会缩小(参见图4所示)，动力气体所受到的减压效果就会增强，使得压力室1231内的气压减小，也就降低了从第二腔123流出的动力气体的气压，防止进入药剂腔1021内的动力气体的气压过大，导致活塞105运动速度过快，使得灭火剂以高于预设流量的状态喷出，快速消耗殆尽。
47.继续参考图3、图4所示，当压力室1231内的气压减小时，压力室1231内对滑动盖114所产生的压力就会减小，此时，若该压力减小至小于调节室1232内的压簧对滑动盖114的推力，压簧就会推动滑动盖114朝向节流孔122滑动，进而带动节流段1131远离节流孔122运动，减压缝隙就会增大(参见图3所示)。减压缝隙增大后，动力气体所受到的减压效果就会减弱，使得压力室1231内的气压增大，也就升高了从第二腔123流出的动力气体的气压，防止进入药剂腔1021内的动力气体的气压过小，导致活塞105运动速度过慢，灭火剂以低于预设流量的状态喷出，不具备足够的灭火效果。第一弹性件115的弹性和压力室1231内的气压具备对应关系，使得滑动盖114两侧所受的力趋向于零。因此，通过更换第一弹性件115，或者调节第一弹性件115施加于滑动盖114的弹性力，或者在节流孔122处放置环状件116以缩小节流孔122的实际连通面积，就可以改变经过该减压稳流组件1后，动力气体应达到的预设的气压值。
48.使用时，示例性地，在本实施例中，采用常温储存下气压为8mpa的氮气作为动力气体，该氮气通过减压稳流组件1后会降低至2-2.5mpa，过小则不足以推动活塞105运动，过大则活塞105运动过快，导致灭火剂喷出的流速过大。而当温度变化导致储存气压发生变化后，压力室1231内的气压值就会相应的增大(温度升高)或减小(温度降低)，从而促使上述的减压缝隙减小或增大，使得流出减压稳流组件1的氮气的气压稳定在2mpa。
49.可选地，在一些其他实施例中，也可以将第一弹性件115替换为滑动气缸、滑动电机等，只要能够为节流段1131的运动提供动力即可；在一些固定使用的场景，例如厂房内等温度固定且设置有外接气源的场景，还可以向调节室1232内充入一定气压的气体，由该气体对滑动盖114施加恒定压力以替代第一弹性件115。当然，可以理解地是，对于汽车这一类安装空间狭小，不具备外接气源条件的使用场景，第一弹性件115选用压簧或者拉簧，能够极大地方便该灭火装置的使用和安装，提升该灭火装置的独立工作性和可靠性。
50.通过设置上述的减压稳流组件1，由柱塞113穿过节流孔122设置形成减压缝隙，对流经减压稳流组件1的动力气体进行减压，并通过滑动盖114在第二腔123内形成压力室1231，使得气压和第一弹性件115的弹力形成平衡力，就可以自动地控制动力气体所受到的减压效果的强弱程度，使得动力气体充入药剂腔1021时，处于预设的气压状态，灭火剂能够以预设的流量状态喷出药剂腔1021，便于控制和延长对火情的防控时间。
51.可选地，如图5至图7所示，在本实施例中，阀体内还具有第三腔126。第三腔126由第一部111的部分内壁形成，第三腔126连通在第一腔121和第一流道124之间。柱塞113远离滑动盖114的一端为引导段1132，使得引导段1132沿第三腔126的内壁滑动设置，从而防止柱塞113歪斜，或者滑动盖114卡死，提高减压稳流组件1的可靠性。
52.优选地，在第三腔126中设置有密封圈和挡圈，使得引导段1132与第三腔126的内壁之间气密性滑动设置，进入第一腔121的动力气体不能通过引导段1132与第三腔126之间的缝隙直接进入第一流道124。由于第二腔123中的压力室1231和第一流道124直接连通，两者具有相同的气压值，使得引导段1132的端面处的气压压强，等同于滑动盖114所承受的气压压强。因此，当压力室1231中的气压过大时，引导段1132的端面处也能够承受一定的推力，促使节流段1131朝向节流孔122运动以缩小上述的减压缝隙，相当于增加了滑动盖114的面积，能够在环境温度较低等特殊状况下，保障柱塞113和滑动盖114的运动可靠性，避免因减压缝隙不能及时减小，导致进入药剂腔1021的动力气体大于预设的气压，灭火剂前期喷射速度过快，不能够维持较长的防控时间。
53.可选地，在本实施例中，如图2、图5所示，壳体100中设置有气体腔1011，气体腔1011与第一腔121相连通。气体腔1011内储存有动力气体，或者能够通过化学反应生成动力气体的药剂，使得使用该灭火装置时不需要外接气管，直接向减压稳流组件1内导入动力气体，提升该灭火装置的可携带性。
54.具体地，如图8、图9所示，气体腔1011具有气体腔口，气体腔口处则设置有密封膜3和触发组件2。运输、储存时，密封膜3能够防止气体腔1011内的动力气体泄漏，或者气体腔1011内的药剂受污染；使用时，只需要通过触发组件2破坏密封膜3，就可以使得气体腔1011内的动力气体排出气体腔1011，进入减压稳流组件1、药剂腔1021，驱动灭火剂喷出。示例性地，在本实施例中，密封膜3采用金属薄膜，能够显著提升气体腔1011内可储存的动力气体的气压。
55.参考图9所示，触发组件2包括管状件211、针状件212和动力结构213，管状件211的一个端部设置有外螺纹，壳体100上对应气体腔口处设置有内螺纹，管状件211和气体腔口之间夹设密封圈，使得管状件211能够密封安装在壳体100上的气体腔口处。在该端部还设置有第一开口221和第二开口222，第一开口221朝向密封膜3设置，第二开口222则连接至壳体100内的第二流道125，并通过第二流道125连接至减压稳流组件1的第一腔121。破坏密封膜3后，动力气体就会依次通过第一开口221、第二开口222和第二流道125，进入减压稳流组件1中。可选地，在本实施例中，第二开口222处还设置有过滤件4，防止密封膜3破碎后产生的碎片进入第二流道125或减压稳流组件1内，导致堵死、卡死等问题，影响灭火装置的正常工作。
56.继续参考图9所示，针状件212包括针尖部2121和针体部2122，并以针尖部2121朝向第一开口221的姿态滑动设置在管状件211内。动力结构213位于管状件211内远离针尖部2121的一端，能够驱动针尖部2121穿过第一开口221并破坏密封膜3。
57.示例性地，如图9所示，在本实施例中，针状件212气密性地滑动抵接于管状件211的内壁，针体部2122的部分外壁、动力结构213的部分外壁以及管状件211的部分内壁形成密封腔223。动力结构213包括电打火器和火药，电打火器能够在外部信号(例如通讯连接有控制单元)的控制下产生电弧，电弧能够引燃火药，火药燃烧会在密封腔223内快速地产生推动气体，该推动气体能够对针状件212产生推力，使得针状件212朝向第一开口221滑动，为针状件212破坏密封膜3提供动力。
58.可选地，管状件211的部分内壁突起形成导向部2111，导向部2111具有导向孔，针状件212还包括抵接部2123，针尖部2121、针体部2122和抵接部2123依次一体成型。针体部2122沿导向孔的内壁面滑动设置，通过导向孔约束针状件212的滑动方向。抵接部2123的外周面设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈，密封圈和管状件211的内壁气密性抵接，形成上述的密封腔223，且导向孔的尺寸小于抵接部2123的尺寸，使得抵接部2123无法通过导向孔，避免针状件212或部分针状件212插入气体腔口，影响动力气体的正常流动。
59.进一步地，参考图9所示，触发组件2中还设置有第二弹性件214，例如压簧、拉簧等。以压簧为例，压簧抵接在抵接部2123和导向部2111之间，能够防止在运输、储存的过程中，针尖部2121不受控制地破坏密封膜3。可以理解的是，火药燃烧既能够产生高温，使得密封腔223内的气体膨胀，同时还能够增加密封腔223内的气体的量，从而快速推动针状件212，确保破坏密封膜3。由于火药的量较少，燃烧时间较短，当破坏密封膜3后，由于温度降低等原因，压簧就能够通过推动抵接部2123，使得针状件212复位，防止针状件212或部分针状件212插入气体腔口，影响动力气体的正常流动。
60.参考图8所示，在本实施例中，壳体100优选为内筒101加外筒102的复合结构，能够减小整体体积，便于携带和使用。具体地，壳体100包括内筒101、外筒102、环形密封盖103和内筒密封盖104，外筒102套设于内筒101，内筒101内侧为上述的气体腔1011，在本实施例中，气体腔1011内储存有氮气，零下40摄氏度时候气体腔1011内气压为5mpa，零上90摄氏度时气体腔1011内气压为10mpa，常规室温下气体腔1011内气压为8mpa。采用储存的方式设置动力气体，相比于使用时通过药剂产气，能够避免产气失败，特别是化学方式产气时，温度和压力变化导致灭火装置中的密封连接处失效，导致灭火装置失效或者壳体100损坏。外筒102和内筒101之间为上述的药剂腔1021，活塞105呈环形，滑动设置在外筒102和内筒101之
间，当充入气压大于2mpa的动力气体时，灭火剂能够被活塞105挤出药剂腔1021。
61.外筒102和内筒101之间密封安装有上述的环形密封盖103。内筒101设置有上述的内筒密封盖104，上述的减压稳流组件1的第一部111、气体腔口、内螺纹、第二流道125以及部分的第一流道124均一体成型于内筒密封盖104，另一部分的第一流道124则设置在环形密封盖103中。组装时，可以先将内筒密封盖104组装成型，再分别将环形密封盖103和内筒密封盖104对应安装于壳体100，也可以先将环形密封盖103和内筒密封盖104组装完成，在一起安装于内筒101和外筒102上，本发明中对此不做具体限定。
62.当然，在一些其他实施例中，也可以采用并列两筒的结构，或者通过气管连接的独立两筒的结构，本实施例中对此不做具体限定。
63.可选地，如图1所示，喷管200还设置有压力传感器202，压力传感器202通讯连接有控制单元，能够检测喷管200中是否压力增大，从而反应出灭火装置的泄漏情况。
64.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。