[发明专利]用于惰化空间的设备和方法

说明书

本发明涉及用于惰化空间(10、10a)的设备和方法。该设备包含：‑金属‑空气电池(12)；‑用于引入空气的供给通道(14)，其将空气源(13、13a)连接到金属‑空气电池(12)；‑用于排出空气的排出通道(15)，其将金属‑空气电池(12)连接到空间(10、10a)的体积(11、11a)；和‑控制单元(20)，其用于根据空间(11、11a)内的火情控制金属‑空气电池(12)的电化学反应。

技术领域

本发明涉及用于惰化空间或维持空间的惰性以防火和/或灭火的设备和方法，特别地用于飞机或航天器。

背景技术

在飞机或航天器领域中，受限的空间和重量限制，使得难以有效地防火。使要保护的空间惰化是公知的，即为空间的体积提供迟钝反应性气体或减少空间的体积内的氧气比例，以便防火或灭火。例如EP 2 873 443 B1描述了用于飞机的防火系统，其中除了使用液体灭火介质进行救火之外，向液体灭火介质中引入惰性气体(如氮气)或者直接向要保护的空间内引入惰性气体也是可提供的。通常使用加压气瓶来存储惰性气体。

发明内容

本发明的目的是提供用于使空间惰化或保持空间惰性的设备和方法，其能够以低的空间和重量需求实现有效的防火或灭火。

本发明的用于使空间惰化或保持空间惰性的设备包括金属-空气电池；用于引入空气的供给通道，其将空气源连接到金属-空气电池；用于排出空气的排出通道，其将金属-空气电池连接到空间的体积；和控制单元，其用于根据空间内的火情(fi re s i tuation)控制金属-空气电池的电化学反应。特别地，构造所述控制单元使得在空间内发生火情时使金属-空气电池的电化学反应开始。控制单元能够从操作员(例如飞行员)或传感器处接收到表明火情存在的相应信号。

所述空气源优选地由所述空间形成。然后，供给通道将所述空间的体积连接到金属-空气电池。然后可以由此从所述空间向金属-空气电池提供空气。此外，当金属-空气电池用于飞机时，特别是用于惰化货运空间时，机舱通风系统、其它空间或引气系统也可以用作空气源。

该惰化设备是基于以下思想：通过引入由金属-空气电池形成的惰性气体并通过排放通道将其供入所述空间的体积中来减少所述空间的体积中的氧气含量。在金属-空气电池的操作期间，产生了一种惰性气体，该惰性气体的氧气含量低或者其氧气含量低于供入电池的空气。特别地，该设备是基于以下思想：从所述空间的体积和其中存在的空气中提取氧气，并使用金属-空气电池，该金属-空气电池在放电期间依靠其基本功能从所述空间的体积中提取氧气，因为该金属-空气电池的电化学反应将氧气转化，因此从所述空间的体积提取氧气。氧气的提取在要保护的空间中产生惰性或反应迟钝的体积，其仅较小程度地参与化学反应，因此减少起火或爆炸的风险或抑制已有的起火。因此，所述金属-空气电池被设定尺寸，使得所述金属-空气电池的运行使所述空间的体积惰化，并且特别地，该空间的体积内的氧气浓度因此被降低到如下水平：该空间的体积内发生的起火被抑制或扑灭。所述金属-空气电池和空间的体积因此在这方面相互匹配。

与包含惰性气体的加压气瓶相比，金属-空气电池需要显著更低的重量和显著更少的安装空间来实现相同的效果，即空间体积中氧气含量的减少程度相同。另外，与例如将卤代烃(Halon)引入空间相比，通过金属-空气电池提取氧气更加环境友好，并且与从具有固有爆炸风险的加压气瓶引入惰性气体相比，其风险更低。

本发明的惰化设备可以具有一个或多个金属-空气电池。原则上，可以将任何金属-空气电池用于惰化本发明的设备；可以使用的金属是例如铝、镁、锂、锌、硅等。