一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置及灭火方法与流程

本发明涉及新能源电池灭火，具体地指一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置及灭火方法。

背景技术：

1、新能源电池热失控时往往会持续产生可燃气体，传统的气溶胶灭火装置难以瞬间扑灭火焰，脉冲式灭火装置能够瞬间扑灭火焰但是无法达到持续抑制的效果，脉冲式灭火装置与传统气溶胶灭火装置结合在一起使用后，通过脉冲式灭火装置可以对电池热失控瞬间产生的火焰进行扑灭，通过传统气溶胶灭火装置在脉冲式灭火装置喷放完成以后进行一定程度的抑制，理论上来说，这两者组合起来彼此克服了对方的缺点，能够瞬间扑灭火焰并达到持续抑制的效果；但是任然存在以下问题，以电池所在的电池仓为例，当电池发生热失控时，大量可燃性气体从电池逸出而进入到电池箱内，此时灭火装置启动后，由于传统气溶胶灭火装置的产气量大，气溶胶灭火剂会迅速充斥在整个电池箱（即电池所在的电池仓），在这个过程中只有部分可燃气体被推出电池仓，更多的可燃性气体往往会因为气溶胶灭火装置喷放时电池仓内的正压过大导致可燃性气体被压在电池内部无法完全排出，所以当气溶胶灭火装置喷放完成后，电池仓内压力下降，大量可燃性气体再从电池内部逸出，仍然存在复燃的风险；另外，由于电池仓内的电池着火时，导致火场所在区域具有较大的正压，而气溶胶或者干粉或者液体灭火剂等灭火剂自身质量较小，惯性小，所以灭火剂难以穿透火场而抵达火焰根部或发生热失控的电池表面；因此有必要对传统的气溶胶灭火装置进行改进，设计一种能够持续地且间歇性地进行喷放的灭火装置，使得电池箱的压力周期性地增大和减小，并且使得灭火剂具备较高穿透性，容易穿过火焰抵达火焰根部或发生热失控的电池表面，从而解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述不足，提供一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置及灭火方法，能够持续地进行间歇喷放过程，使得电池箱的压力周期性地增大和减小，有利于电池箱内的电池内部可燃性气体完全排出，防止发生复燃的风险，并且灭火剂具备较高穿透性，容易抵达火焰根部或发生热失控的电池表面。

2、本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置，包括壳体和设于壳体内的产气灭火剂，壳体前侧设有前盖，前盖表面开设有喷口，产气灭火剂端面与启动部件一端连接，所述壳体内设有与其滑动配合的活塞，所述活塞通过滚珠丝杠机构的螺杆与前盖底部连接，所述螺杆顶部与旋转盖中心固定连接，所述活塞与前盖之间设有液体灭火剂，所述旋转盖表面开设有喷孔，旋转盖旋转时，喷孔与喷口周期性地重合和交错；所述液体灭火剂顶部与前盖之间设有防水薄膜，防水薄膜内填充有吸水树脂和干粉，防水薄膜顶部与前盖之间设有旋刃，旋刃固定于螺杆表面。

3、优选地，所述滚珠丝杠机构包括固定设于活塞内部的螺母，所述螺母与螺杆接触的螺旋槽区域填充有滚珠，所述螺杆顶侧通过轴承与前盖中心旋转连接。

4、优选地，所述壳体上部内侧还开设有与活塞配合的缺口。

5、优选地，所述产气灭火剂为气溶胶发生剂，液体灭火剂为水。

6、优选地，所述产气灭火剂为气溶胶发生剂粉末压制而成的柱体结构。

7、优选地，所述启动部件为电点火头或热敏线结构。

8、优选地，所述前盖外缘与壳体顶部螺纹连接，壳体底部与后盖外缘螺纹连接。

9、优选地，所述产气灭火剂位于后盖所在区域，所述产气灭火剂外表面与后盖内表面之间设有硅胶层。

10、优选地，壳体内侧还竖向设有导轨，所述活塞外侧开设有导向槽，所述导向槽与导轨滑动配合。

11、另外，本发明还公开上述具备穿透性的间歇喷放式灭火装置的灭火方法，它包括如下步骤：

12、s1：当电池箱内的电池发生热失控时，启动部件点燃产气灭火剂，产气灭火剂产生气体；

13、s2：气流推动活塞向前盖所在位置移动，通过滚珠丝杠机构作用使得螺杆发生自转；

14、s3：螺杆发生旋转时带动旋转盖转动，从而使得旋转盖表面的喷孔与前盖表面的喷口周期性地重合和交错；同时螺杆发生旋转时带动旋刃转动，活塞向上移动时，通过液体灭火剂挤压并推动防水薄膜上移，在防水薄膜上移并经过旋转的旋刃时，防水薄膜被切割破碎，液体灭火剂与防水薄膜内的吸水树脂和干粉接触，吸水树脂吸收部分液体灭火剂，并且干粉也附着在吸水树脂表面；

15、s4：当喷孔与喷口重合时，液体灭火剂、吸水树脂及干粉的混合物一起从喷口处喷出，直达发生热失控的电池表面，受电池箱内高温作用，液体灭火剂转化为气态对电池箱内进行灭火过程，当喷孔与喷口交错时，壳体密闭而进行憋压过程，最终周期性地重复上述过程，实现间歇喷放过程，使得电池箱内的压力周期性地增大和减小；

16、s5：当电池箱内的压力增大时，将经过灭火物质稀释的可燃性气体从电池箱缝隙处压出，当电池箱内的压力减小时，电池内部的可燃性气体逸出而进入电池箱内，循环重复上述过程。

17、本发明的有益效果：

18、本发明由于气流推动活塞向前盖所在位置移动，通过滚珠丝杠机构作用使得螺杆发生自转；螺杆发生旋转时带动旋转盖转动，从而使得旋转盖表面的喷孔与前盖表面的喷口周期性地重合和交错，从而使得液体灭火剂能够持续地进行间歇喷放过程，使得电池箱的压力周期性地增大和减小，有利于电池箱内的电池内部可燃性气体完全排出，防止发生复燃的风险；并且通过吸水树脂、干粉和液体灭火剂的配合，能够提高灭火剂的惯性，增加其穿透性，使其容易穿过火焰而抵达火焰根部或发生热失控的电池表面，大大提高灭火性能。

技术特征：

1.一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置，包括壳体（1）和设于壳体（1）内的产气灭火剂（2），壳体（1）前侧设有前盖（3），前盖（3）表面开设有喷口（4），产气灭火剂（2）端面与启动部件（5）一端连接，其特征在于：所述壳体（1）内设有与其滑动配合的活塞（7），所述活塞（7）通过滚珠丝杠机构（6）的螺杆（6.1）与前盖（3）底部连接，所述螺杆（6.1）顶部与旋转盖（8）中心固定连接，所述活塞（7）与前盖（3）之间设有液体灭火剂（12），所述旋转盖（8）表面开设有喷孔（9），旋转盖（8）旋转时，喷孔（9）与喷口（4）周期性地重合和交错；所述液体灭火剂（12）顶部与前盖（3）之间设有防水薄膜（15），防水薄膜（15）内填充有吸水树脂和干粉，防水薄膜（15）顶部与前盖（3）之间设有旋刃（16），旋刃（16）固定于螺杆（6.1）表面。

2.根据权利要求1所述的一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置，其特征在于：所述滚珠丝杠机构（6）包括固定设于活塞（7）内部的螺母（6.2），所述螺母（6.2）与螺杆（6.1）接触的螺旋槽区域填充有滚珠，所述螺杆（6.1）顶侧通过轴承与前盖（3）中心旋转连接。

3.根据权利要求1所述的一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置，其特征在于：所述壳体（1）上部内侧还开设有与活塞（7）配合的缺口（17）。

4.根据权利要求1所述的一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置，其特征在于：所述产气灭火剂（2）为气溶胶发生剂，液体灭火剂（12）为水。

5.根据权利要求4所述的一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置，其特征在于：所述产气灭火剂（2）为气溶胶发生剂粉末压制而成的柱体结构。

6.根据权利要求1所述的一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置，其特征在于：所述启动部件（5）为电点火头或热敏线结构。

7.根据权利要求1所述的一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置，其特征在于：所述前盖（3）外缘与壳体（1）顶部螺纹连接，壳体（1）底部与后盖（10）外缘螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置，其特征在于：所述产气灭火剂（2）位于后盖（10）所在区域，所述产气灭火剂（2）外表面与后盖（10）内表面之间设有硅胶层（11）。

9.根据权利要求1所述的一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置，其特征在于：壳体（1）内侧还竖向设有导轨（13），所述活塞（7）外侧开设有导向槽（14），所述导向槽（14）与导轨（13）滑动配合。

10.一种权利要求1至9任一项所述具备穿透性的间歇喷放式灭火装置的灭火方法，其特征在于：它包括如下步骤：

技术总结
本发明公开一种具备穿透性的间歇喷放式灭火装置及灭火方法，包括壳体和设于壳体内的产气灭火剂，壳体前侧设有前盖，前盖表面开设有喷口，产气灭火剂端面与启动部件一端连接，其特征在于：壳体内设有与其滑动配合的活塞，活塞通过滚珠丝杠机构的螺杆与前盖底部连接，螺杆顶部与旋转盖中心固定连接，活塞与前盖之间设有液体灭火剂，旋转盖表面开设有喷孔；液体灭火剂顶部与前盖之间设有防水薄膜，防水薄膜内填充有吸水树脂和干粉，防水薄膜顶部与前盖之间设有旋刃，旋刃固定于螺杆表面；本发明能够持续地进行间歇喷放过程，有利于电池箱内的电池内部可燃性气体完全排出，防止发生复燃的风险，并且灭火剂具备较高穿透性。

技术研发人员：周阳,王祺,付成,付巧宇
受保护的技术使用者：湖北及安盾消防科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22