[發(fā)明專利]提供電能、貧氧空氣和水的方法和供應(yīng)系統(tǒng)以及飛行器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510441701.3
• 申請(qǐng)日: 2015-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN105314115B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克勞斯·霍夫亞;巴爾納比·勞;吉多·克勒韋爾;豪克-皮爾·呂德斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 空中客車德國運(yùn)營有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B64D13/00
• 分類號(hào): B64D13/00;B64D11/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;陳煒

一種用于在交通工具中提供至少貧氧空氣和水的供應(yīng)系統(tǒng)(2)，該系統(tǒng)(2)包括催化轉(zhuǎn)化器(4)、至少一個(gè)氫供應(yīng)裝置(6)、至少一個(gè)空氣供應(yīng)裝置(12、14)、用于貧氧空氣的至少一個(gè)出口、以及與催化轉(zhuǎn)化器(4)耦接的控制單元(46)。催化轉(zhuǎn)化器能夠與氫供應(yīng)裝置耦接并且適于在消耗氧和來自至少一個(gè)氫供應(yīng)裝置的氫的過程中產(chǎn)生水。催化轉(zhuǎn)化器還能夠與至少一個(gè)空氣供應(yīng)裝置耦接以用于額外地產(chǎn)生貧氧空氣。此外，控制單元適于基于水和貧氧空氣的需求來選擇性地操作催化轉(zhuǎn)化器。

相關(guān)申請(qǐng)的引用

本申請(qǐng)要求于2014年7月29日提交的歐洲專利申請(qǐng)No.14178937.0的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于提供電能、貧氧空氣和水的方法和供應(yīng)系統(tǒng)，并且涉及具有這種供應(yīng)系統(tǒng)的飛行器。

背景技術(shù)

如今的飛行器通常裝備有針對(duì)緊急電力供應(yīng)和貨物火抑制的獨(dú)立系統(tǒng)。對(duì)于所謂的“總發(fā)動(dòng)機(jī)熄火”(TEFO)情況或主電力供應(yīng)的損失而言，指定用于提供緊急電力的沖壓空氣渦輪。沖壓空氣渦輪能夠在撞擊沖壓空氣的速度足夠時(shí)提供充足的電力。然而，這可能在飛行器的著陸階段期間的接近觸地的階段中是關(guān)鍵的。

對(duì)于飛行器的貨艙中的火的撲滅或抑制，通常使用鹵代烷滅火器。由于鹵代烷對(duì)臭氧層和作為鹵代烷的不良影響將被當(dāng)局限制，因而鹵代烷的替代物是必要的。

在民用航空中，飲用水系統(tǒng)是眾所周知的，其利用用于在飛行中提供由乘客和機(jī)組人員以及廁所和廚房所用的水量的機(jī)上儲(chǔ)水箱。已知在氫和氧的消耗過程中通過燃料電池來產(chǎn)生飛機(jī)上的飲用水。然而，這種水生成與電力的產(chǎn)生直接關(guān)聯(lián)。因此，水將僅在存在電力需求的情況下產(chǎn)生。

在空氣用作氧化劑的情況下，燃料電池在產(chǎn)生水時(shí)消耗空氣中的氧含量。如果陰極空氣中的剩余氧含量減少到約12％，則該貧氧空氣能夠在飛機(jī)上發(fā)生火災(zāi)事件的情況下用于火抑制或者在燃料系統(tǒng)中用于燃料箱惰化或增加安全性。氧的消耗與電力的需求以及燃料電池中的化學(xué)計(jì)量直接關(guān)聯(lián)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于提供至少貧氧空氣和水的供應(yīng)系統(tǒng)，該供應(yīng)系統(tǒng)能夠獨(dú)立地產(chǎn)生貧氧空氣并且可選地產(chǎn)生水。

通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的供應(yīng)系統(tǒng)來滿足該目的。有利的實(shí)施方式和其他改進(jìn)可以從下列描述中獲得。

提出了一種用于提供至少貧氧空氣和水的供應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括催化轉(zhuǎn)化器、至少一個(gè)氫供應(yīng)裝置、至少一個(gè)空氣供應(yīng)裝置、用于貧氧空氣的至少一個(gè)出口、以及與催化轉(zhuǎn)化器耦接的控制單元。催化轉(zhuǎn)化器能夠與氫供應(yīng)裝置耦接，催化轉(zhuǎn)化器適于在消耗氧和來自至少一個(gè)氫供應(yīng)裝置的氫的過程中產(chǎn)生水，催化轉(zhuǎn)化器能夠與至少一個(gè)空氣供應(yīng)裝置耦接以用于額外地產(chǎn)生貧氧空氣，并且控制單元適于基于水和貧氧空氣的需求來選擇性地操作催化轉(zhuǎn)化器。

催化轉(zhuǎn)化器適于在被供給來自至少一個(gè)空氣供應(yīng)裝置的空氣以及來自至少一個(gè)氫供應(yīng)裝置的氫時(shí)提供呈氣態(tài)或液態(tài)形式的水以及貧氧空氣。轉(zhuǎn)化器包括催化劑，即，提高預(yù)期化學(xué)反應(yīng)的速率而不被消耗的化學(xué)物質(zhì)。特別地，催化轉(zhuǎn)化器的催化劑允許降低處理溫度，從而減少對(duì)冷卻能力的需求。例如，催化劑可以在轉(zhuǎn)化器殼體內(nèi)實(shí)現(xiàn)為鉑粉涂層。

氫供應(yīng)裝置可以是氫供應(yīng)系統(tǒng)中的氫端口、氫管道的區(qū)間、儲(chǔ)罐或能夠?qū)浠蚝瑲錃怏w供應(yīng)至燃料電池的任何其他裝置。就這一點(diǎn)而言，氫并不一定必須是純氫。相反，氫還可以通過燃料處理器產(chǎn)生，這將普通的飛行器燃料改良成用于燃料電池的富含氫的氣體。

類似地，空氣供應(yīng)裝置可以是用于提供空氣的任何合適的裝置，例如沖壓空氣進(jìn)口、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的放氣口、集成到飛行器中的環(huán)境控制系統(tǒng)的再循環(huán)管道中的或與飛行器中的環(huán)境控制系統(tǒng)的再循環(huán)管道耦接的端口、貨艙抽氣閥、或任何其他裝置。