[发明专利]利用燃料电池排放空气的防火

说明书

相关申请的引用

本申请要求2005年11月10日提交的德国专利申请No.10 2005 053 692.1和2005年11月18日提交的美国临时专利申请No. 60/738,400的优先权，所述申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及防火。具体而言，本发明涉及用于降低室内火灾危 险的防火系统、这种防火系统在航空器中的用途、这种防火系统在建 筑物中的用途、这种防火系统在船舶上的用途、具有这种防火系统的 航空器、和一种用于移动室或固定室中的防火的方法。

背景技术

约40年来，卤代烃(Halon)一直用于航空器上机载灭火。 Halon是部分或全部卤代的烃，其在化学上参与火的连锁反应，由 此导致反应中断。

毫无疑问，Halon 1211(用于手持式灭火器的氯-溴-二氟-甲 烷)和1301(用于固定式灭火组合装置的溴-三氟-甲烷)阻碍平流 层臭氧的形成，因此包含在联合国蒙特利尔协议(Montreal Protocol of the United Nations)中禁用的材料中。

发明内容

可期望提供改进的室内防火。

根据本发明的示例性实施方案，提供一种用于降低室内火灾危 险的防火系统，该防火系统包括用于产生富氮气阴极排放空气的燃料 电池和用于将该富氮气阴极排放空气引入室内的管道组合件，使得可 以降低室内的氧含量，从而可以降低火灾危险。

因此，可以提供用于降低室内或对象内火灾危险的有效系统， 该系统使用燃料电池系统的贫氧气并富氮气的排放空气。以该方式， 可以使用机内燃料电池系统的排放空气用于灭火或用于避免火灾危 险。以该方式，可以使用机内燃料电池系统的排放空气来降低火灾危 险。此外，灭火器装置可以具有更小的尺寸或甚至完全取消。为此， 可以使用所有类型的燃料电池，例如碱性燃料电池(AFC)、质子交 换膜燃料电池(PEMFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料 电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)或直接醇/甲醇燃料电 池(DAFC/DMFC)。

在这点上，电解质的工作温度可能不重要，重要的仅是阴极排 放空气的组成。这应该含有惰性气体，例如氮气等。因此，排放空气 可以是干燥的或含水的，这取决于燃料电池的类型和(如果必要的话) 系统设置。

基于氮气的惰性性质，这尤其可以很好地适用于室内防火。

根据本发明的另一个实施方案，提供所述防火系统用于普通减 少氧，由此用于减少室内的氧化。对于食物的贮存，空气的氧化可能 导致腐败，并且所含的脂肪可能变得腐臭。可以减少抗氧化措施在食 物和塑料中的使用，由此可以防止自由基的存在。

根据本发明的另一个实施方案，由于燃料电池的工作温度一般 在80℃左右，所以所述防火系统可以适于在室内产生无菌/消毒的气 氛。这对于有机食物的贮存和净化室可能尤其有利。

根据本发明的另一个实施方案，所述防火系统可以适用于在室 内(在航空器内)产生用于医疗/运动目的(例如，高原训练)的氧减 少的气氛。在氧减少下呼吸可能导致血红蛋白(红细胞)在血液中富 集。随着血红蛋白的增加，可以将更多的氧转运到血液中。

所述用于减少氧的燃料电池系统的发明可以适用于例如训练 室、睡眠室、工作区中，并且在较小的实施方案中适合作为具有呼吸 面罩的氧减少的系统。因此，运动员可以提高他们的成绩，而登山者 可以准备在更高的高原下停留更长的时间。

所需的氧减少的排放空气的量和品质一般取决于待保护的室的 实际情况。以下因素，例如室的密度(换气率)、贮藏货物的材料性质 或人的存在，对室的监测和对利用燃料电池减少氧的防火系统的控制 和调节起决定作用。

根据本发明的另一个实施方案，所述防火系统还具有用于调节 室内氧含量的调节或控制单元。

可以通过改变燃料电池阴极的λ值来进行氧含量的调节。λ值 表示供给到燃料电池的氧含量和在燃料电池内转化的氧含量之间的比 值。可以通过调节燃料电池的空气供给(鼓风机)来调节该比值。在 阴极排放空气中的氧含量过高的情况下，不得不减小空气供给并因此 减小λ值。因此，可以通过将足够的阴极排放空气供给到室内来控制 室内的氧含量。