防爆安全油箱

摘要

本发明公开一种防爆安全油箱，能够极大的提高油箱的安全性，同时采用气体进行灭火，不影响油箱的继续使用。该防爆安全油箱包括：油箱和安装在油箱上的防爆灭火发生器；防爆灭火发生器包括：气体发生器、电源、控制开关和点火触发装置气体发生器的外壳上加工有一个以上喷孔，喷孔与气体发生剂所在空间连通，用于向外喷射灭火气体；油箱的壳体为油箱复合壳体，在油箱原壁面外依次设置绝缘层和导线封装层；导线封装层中导线与控制开关相连，用于控制控制开关的打开或闭合：当导线未断开时，控制开关闭合，使得电源与点火触发装置之间处于短路状态；当导线断开时，控制开关打开，电源与点火触发装置之间的线路接通，点火触发装置工作。

说明书

技术领域

本发明涉及一种油箱，尤其涉及一种防爆安全油箱，属于公共安全技术领域。

背景技术

机动性、适应性与防护性是军用战术车辆的重要要求，燃油系统作为车辆的动力供给系统，直接为车辆机动性提供支撑与保障，而现有军用战术车辆油箱常配合于底盘结构，位于车辆装甲底部，装甲仅对油箱提供上部的被动防护，油箱本身无任何直接防护，极易遭受武器弹药毁伤，将导致战术车辆整体作战与战术功能丧失，连锁影响战局。

国内外新一代军用战术车辆，均配有较强火力的武器系统，常包括7.62mm机枪、12.7mm重机枪、40mm榴弹发射器(配有40mm空爆弹药)中的一种或多种，同时受到40mm火箭弹或其他小口径步兵武器的火力威胁。车辆燃料箱作为整车防护体系中最为薄弱的部分，极易受到攻击。油箱在遭受如7.62mm子弹与12.7mm子弹的攻击下，子弹侵彻贯穿油箱，造成油箱结构损坏，尤其在油箱壁面留下大的破孔，造成燃油泄漏，甚至持续燃烧导致车辆报废。而40mm口径的火箭弹等弹药的攻击，将直接引爆油箱，对油箱造成完整的结构损毁，剧烈的燃爆反应让战术车辆直接失去执行任务的能力。

因此，如何设计一种可以防止油箱在子弹、破片及金属射流刺激下发生燃烧或者爆炸成为当前军用车辆油箱设计中的要点。

发明内容

有鉴于此，本发明为克服现有油箱在子弹、破片及金属射流刺激下容易发生燃烧进而引发爆炸的问题，提供一种防爆安全油箱。

本发明的技术方案是：防爆安全油箱，包括：油箱和安装在油箱上的防爆灭火发生器；

所述防爆灭火发生器包括：气体发生器、电源、控制开关和点火触发装置；所述气体发生器包括：外壳以及设置在外壳内部的气体发生剂；

所述气体发生器的外壳内部通过隔板分隔为两个独立的空间，其中一个空间内安装电源、控制及信号接收电路板和点火触发装置；另一个空间内填充气体发生剂；所述点火触发装置的点火极穿过所述隔板伸入气体发生剂内，用于触发气体发生剂，产生灭火气体；

所述控制开关设置在控制及信号接收电路板上；所述电源分别为点火触发装置和控制开关供电，同时所述控制开关控制所述电源与所述点火触发装置之间线路的通断；

所述气体发生器的外壳上加工有一个以上喷孔，所述喷孔与所述气体发生剂所在空间连通，用于向外喷射灭火气体；所述喷孔通过封堵结构进行封堵；

所述油箱安装防爆灭火发生器的位置设置有与所述喷孔一一对应的通孔，使从喷孔喷出的灭火气体能够进入油箱内部；

所述油箱的壳体为油箱复合壳体，具体为：在油箱原壁面外依次设置绝缘层和导线封装层；所述导线封装层为在所述绝缘层外缠绕导线并封装后形成；

所述导线封装层中导线与控制开关相连，用于控制控制开关的打开或闭合：当所述导线未断开时，所述控制开关处于闭合状态，使得电源与点火触发装置之间处于短路状态；当所述导线断开时，所述控制开关打开，所述电源与点火触发装置之间的线路接通，点火触发装置工作。

作为本发明的一种优选方式：在所述导线封装层外设置有自密封层。

作为本发明的一种优选方式：在所述自密封层外设置有表面防护层。

作为本发明的一种优选方式：所述导线封装层中的导线采用外表绝缘导线，导线缠绕间距不大于5mm，导线的直径在0.03mm-1mm之间。

作为本发明的一种优选方式：在所述油箱上安装两个以上所述防爆灭火发生器；两个以上所述防爆灭火发生器的线路之间并联，使两个以上防爆灭火发生器的点火触发装置能够同时被触发。

作为本发明的一种优选方式：在所述控制及信号接收电路板上增设与所述控制开关相连的无线接收器，通过所述无线接收器接收的无线触发信号控制控制开关的通断，使所述防爆灭火发生器具备无线触发功能。

作为本发明的一种优选方式：所述油箱上安装有泄压阀。

有益效果：

(1)该防爆安全油箱结构简单，可靠性高，在不改变油箱本身结构的条件下，通过对油箱的改装，能够极大的提高油箱的安全性，同时采用气体进行灭火，不影响油箱的继续使用。

(2)该防爆安全油箱既可以自动触发，也可以无线触发进行防爆灭火，保证了在不同情况下油箱的安全性能。

附图说明

图1为本发明的防爆油箱的整体结构示意图；

图2为气体发生器外部结构示意图；

图3为气体发生器内部结构示意图；

图4为气体发生器剖面图；

图5为气体发生器底部图；

图6为改装后的油箱整体结构示意图；

图7为改装后油箱剖面图；

图8为改装后的油箱壁面组成图；

图9为控制及信号接收原理图。

其中：1-防爆灭火发生器，2-油箱；1.1-气体发生器盒盖，1.2-气体发生器盒体，1.3-控制及信号接收电路板，1.4-点火触发装置，1.5-电源，1.6-隔板，1.7-气体发生剂，1.8-封堵结构，1.9-喷孔；2.1-泄压阀，2.2-油箱主体，2.3-油箱复合壳体，2.1.1-油箱原壁面，2.1.2-绝缘层，2.1.3-导线封装层，2.1.4-自密封层，2.1.5-表面防护层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种防爆安全油箱，能够通过自动触发和无线触发进行防爆灭火，从而避免油箱在子弹、破片及金属射流刺激下容易发生燃烧进而引发爆炸。

如图1所示，该防爆安全油箱包括：防爆灭火发生器1和油箱2。

防爆灭火发生器1安装在油箱2上，用于在油箱2遇到子弹、破片及金属射流刺激时向油箱2内喷惰性气体，从而对油箱2进行防爆灭火。为方便安装，并保证防爆灭火发生器1能够有效灭火，可将防爆灭火发生器1安装在油箱2顶部，防爆灭火发生器1的数量为1个或者两个以上；当采用两个以上防爆灭火发生器1时，两个以上防爆灭火发生器1的线路之间采用并联方式，使两个以上防爆灭火发生器1能够同时被触发，对油箱2进行防爆灭火。

防爆灭火发生器1包括：气体发生器、电源1.5、控制开关(如继电器)和点火触发装置1.4；气体发生器包括：外壳以及设置在外壳内部的气体发生剂1.7；控制开关设置在控制及信号接收电路板1.3上；电源1.5分别为点火触发装置1.4和控制开关供电，同时控制开关控制电源1.5与点火触发装置1.4之间线路的通断。

具体的：如图2-图5所示所示，气体发生器的外壳包括：气体发生器盒体1.2以及盖装在气体发生器盒体1.2顶部开口的气体发生器盒盖1.1；气体发生器盒体1.2和气体发生器盒盖1.1均采用铝合金材质。气体发生器盒体1.2的内部空间通过隔板1.6(隔板1.6为防爆隔板)分隔为上下两层；其中气体发生器盒盖1.1与隔板1.6之间为上层空间，隔板1.6与气体发生器盒体1.2内底面之间为下层空间；上层空间密闭，其内部安装有控制及信号接收电路板1.3、点火触发装置1.4和电源1.5；下层空间内装填气体发生剂1.7；点火触发装置1.4的点火极穿过隔板1.6伸入下层空间的气体发生剂1.7内，用于触发气体发生剂1.7。

气体发生剂1.7包括还原剂和氧化剂，当气体发生剂1.7被触发后，产生灭火气体；本例中气体发生剂1.7的还原剂采用碳酰胼配合物，氧化剂采用KCLO4(高锰酸钾)或者KNO3(硝酸钾)。

在气体发生器盒体1.2的下底面上加工有多个喷孔1.9，喷孔1.9与气体发生器1外壳的下层空间贯通，每个喷孔1.9处通过封堵结构1.8进行封堵；当气体发生剂1.7被触发后，产生的高压气体冲开封堵结构1.8，从喷孔1.9喷出。封堵结构1.8采用低密度且与燃油不发生反应的材料，如聚氨酯弹性体，聚氨酯弹性体密度较低，可漂浮在柴油上，同时与柴油不反应，在防爆灭火发生器1油箱2进行防爆灭火后，清洗油箱即可，不影响油箱的继续使用。

为配合防爆灭火发生器1的安装，需对传统油箱2进行改装，改装后的油箱2的结构如图6-图7所示，在油箱主体2.2顶部安装防爆灭火发生器1的位置设置有与防爆灭火发生器1底部的喷孔1.9一一对应的通孔，使从喷孔1.9喷出的气体能够通过通孔进入油箱主体2.2内部。同时在油箱主体2.2顶部安装泄压阀2.1，在油箱主体2.2内压力达到一定程度后能够泄压，避免油箱主体2.2内部压力过高。

油箱主体2.2的壳体采用如图8所示的油箱复合壳体2.3，具体为：在油箱原壁面2.1.1外依次设置绝缘层2.1.2、导线封装层2.1.3，自密封层2.1.4和表面防护层2.1.5；自密封层2.1.4能够在子弹侵彻后快速收缩，避免油箱主体2.2内的燃油的大量泄漏；在绝缘层2.1.2外缠绕导线形成导线封装层2.1.3，导线采用外表绝缘导线如漆包线，导线的缠绕间距不大于5mm，导线的直径在0.03mm-1mm之间，以保证在子弹射击或金属射流作用下能够断开，保证触发的稳定。

如图9所示，导线封装层2.1.3中导线与控制开关相连，用于控制控制开关的打开或闭合，当导线未断开时，控制开关处于闭合状态，使得电源1.5与点火触发装置1.4之间处于短路状态，此时点火触发装置1.4不工作；当导线被子弹或金属射流击中，导致导线断开时，控制开关打开，电源1.5与点火触发装置1.4之间的线路接通，即电源1.5为点火触发装置1.4供电，点火触发装置1.4工作，触发气体发生剂1.7。

对油箱2进行改装的过程为：

油箱2材料为铝合金材料，油箱原壁面2.1.1厚度为3mm；首先在在油箱原壁面2.1.1表面刷上1mm厚的环氧树脂，形成绝缘层2.1.2；然后再用漆包线缠绕在绝缘层2.1.2上，缠绕间距为5mm，漆包线的直径为0.05mm，缠绕完成后使用环氧树脂将其封装，避免因为外部刮伤造成线路短路，由此形成导线封装层2.1.3；等环氧树脂固化后，测试导线通断，在确认通断无问题后，在油箱主体2.2顶部加工通孔，安装防爆灭火发生器1，防爆灭火发生器1用螺钉固定在油箱主体2.2顶面上；然后在导线封装层2.1.3外喷涂8mm自密封层2.1.4；最后等自密封层2.1.4固化后，喷涂聚脲涂层，形成表面防护层2.1.5；由于聚脲环境适应性较好，可抗紫外线、高低温及同时聚脲具有良好的力学回复性能，一定程度能够阻止燃油的泄露。

该防爆安全油箱的防爆灭火过程为：

正常情况下，油箱复合壳体2.3导线封装层2.1.3中的导线不断开，控制开关处于闭合状态，点火触发装置1.4不工作；当油箱2被子弹或金属射流击中时，导线封装层2.1.3中的导线断开，控制开关打开，电源1.5为点火触发装置1.4供电，点火触发装置1.4工作，点燃气体发生器中的气体发生剂1.7，气体发生剂氧化剂采用KCL04，还原剂采用碳酰胼配合物，迅速产生气体N

实施例2：

上述实施例1中防爆灭火发生器1为自动触发，为进一步实现对油箱2的防护，对防爆灭火发生器1增设无线触发功能，具体的，在控制及信号接收电路板1.3上增设与控制开关相连的无线接收器，通过无线接收器接收的触发信号控制控制开关的通断，利用无线装置进行触发。即正常状态下，控制开关处于闭合状态，当油箱因为其他原因起火或电路触发(即自动触发)失效时，通过外部无线装置向无线接收器接发送触发信号，无线接收器接收到触发信号后，控制控制开关打开，电源1.5为点火触发装置1.4供电，点火触发装置1.4工作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。