飞机放气系统上的热电发电机技术方案

本公开涉及一种用于产生电力的装置。热电装置被耦合到飞机放气系统以用于使用冲压空气和放气之间的温差来生成电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请通常涉及电力系统，并且更具体地涉及为了产生电力同时减少冲压空气进气而将热电装置集成到飞机放气系统。
技术介绍
放气可以由飞机上许多系统使用。例如，在氮气生成系统中，放气可以用于惰性燃料罐的氮气生成，从而去除由易燃的氧、燃料蒸汽和点火源的组合引起的潜在的危险情况。操作中，氮气生成系统可以提取放气并且通过利用空气-空气交换器内的外部冲压空气冷却其温度。在冷却放气的温度过程中，废热可以随排气排出。然后，调整的空气可以供给到增压室，例如空气分离平台，其中从增压室排出的空气或者吸出增压室的空气可以分离成富氮空气和富氧空气。富氮空气其后可以供给到燃料罐。 冲压空气可以用作空气-空气热交换器内的冷却剂。飞机可以利用冲压空气感应系统来获取与飞机的移动有关的空气。空气可以通过通向空气-空气热交换器的导管引导。如果冲击进气感应设计得当，那么当飞机运行时，可以随着飞机穿过空气介质提供足够的气流到空气-空气热交换器。空气阻力可以直接影响能量的量，该能量用于克服由空气阻力产生的阻力的量。因此，当为冷却放气吸收冲压空气越多时，置于飞机上的阻力越大。因此，存在提供克服上述问题的系统和方法的需要。
技术实现思路
用于产生电力的装置，包括放气系统；和热电装置，其耦合到放气系统，用于使用冲压空气和放气之间的温差生成电力。用于在飞机放气系统上产生电力的方法，包括接收冲压空气；接收放气；和引导冲压空气和放气通过耦合到飞机放气系统的热电发电机，以便生成电能。—种系统，包括具有接收放气的空气-空气热交换器的热电装置，其中所述热电装置从所述放气和冲压空气之间的温差产生电能，同时冷却所述放气。特征、功能和优点能够在本公开的各种实施例中单独获得，或者可以在其他的实施例中被组合。附图说明在所附权利要求中阐述了表示本申请的特性的新颖性特征。在随后的描述中，贯穿本说明书和附图的是，同样的部件分别用相同的数字标记。图形不必按比例绘制，并且某些附图可以为了清楚和简明以放大的或者一般化形式示出。然而，当结合附图阅读时，参考示例性实施例的下列详细说明将最好地理解本申请本身，以及优选的使用模式及其进一步的目的和优点，其中图I示出了典型的飞机放气系统；图2示出了根据一个实施例的表示说明性的氮气生成系统的构件的框图，所述氮气生成系统具有带有空气-空气热交换器的热电发电机；图3是根据一个实施例的热电发电机的图示，其具有空气-空气热交换器，该空气-空气热交换器接收放气和冲压空气以产生电能；图4示出了根据一个实施例的热电发电机；图5不出了根据一个实施例的具有空气-空气热交换器的热电发电机与现有氮气生成系统的集成；图6提供了说明根据一个实施例的系统结构的框图，该系统结构分隔热电发电机和空气-空气热交换器； 图6A描述了根据一个实施例的氮气生成系统内的示例性通道的集成；图7提供了说明根据一个实施例的系统结构的框图，该系统结构分隔热电发电机和空气-空气热交换器；图7A描述了根据一个实施例的氮气生成系统内的示例性通道的集成；图8A描述了根据一个实施例的热电发电机的正视图；图8B是根据一个实施例的热电发电机的部分侧视图；图9A是根据一个实施例的热电发电机的部分侧视图；和图9B描述了根据一个实施例的热电发电机的典型操作。具体实施例方式下面结合附图阐述的说明意图作为本申请的目前优选的实施例的描述，并且不意图表示本申请可以被构造和/或利用的唯一形式。该说明结合示例性实施例阐述了用于构造和操作本申请的功能和步骤的顺序。然而，应当理解，相同的或者等价的功能和顺序可以由不同的实施例完成，所述不同的实施例也意图包括在本申请的精神和范围内。图I示出了典型的飞机放气系统100，其中可以为热电生成标识多个位置。如所提供的，飞机放气系统100通常可以包括发动机或者电机驱动压缩机108、热交换器110、排气112、放气管道114、机翼/整流罩防冰系统116、环境控制系统118、氮气生成系统120、及其他可以使用放气104的系统122。热电发电机106可以集成到飞机放气系统100内的许多位置或者部位，从而生成电能，例如但不限于集成到热交换器110、环境控制系统118和氮气生成系统120。热电发电机106可以耦合到飞机放气系统100内部或者外部的其他位置，其中可以维持温差以便可以产生电能。相关领域技术人员将意识到飞机放气系统100可以包含或多或少的构件，并且图I提供用于说明性的目的。放气104可以包含热能，其可以通过热电发电机106转化为有用的电能。如图所示，放气104可以来自发动机或者电机驱动压缩机108。通常，发动机通常可以在压缩机平台之后和燃料注入燃烧器之前在该发动机的气体涡轮内产生放气104。放气104通常具有高压和高温。热交换器110可以从发动机或者电机驱动压缩机108接收放气104。然后，热交换器110通常可以使用冲压空气102来冷却放气104。如图所示，热电发电机106可以在热交换器110内实现，从而利用提供至此的热放气104和冷却冲压空气102生成电能。然而，通常，放气104可以使用放气管道114提供到飞机放气系统100内的系统。在一个实施例中，放气104可以被提供到机翼/整流罩防冰系统116。通常，机翼/整流罩防冰系统116可以被设计为用于保持大气中的冰不在飞行表面上积累，这种积累最终可以扰乱横穿机翼或者其他表面的气流。放气104也可以循环到环境控制系统118，该环境控制系统118获得放气104，并且以用于机载乘客的新鲜的经调节的空气的形式将其传递到机舱。在一个实施例中，来自热交换器110的放气104通过环境控制系统118上的空气调节装置进一步冷却。如上所述，热电发电机106可以放置在环境控制系统118上，从而生成电能。使用引导通过放气管道114的放气104和冲压空气102，可以使用两者之间的温度梯度产生电倉泛。放气104也可以被提供到其他系统122，其中的一些可以使用热电发电机106产生电能。在一个示例中，放气104可以用于气动执行器。相关领域的技术人员将理解，存在许多应用，其中可以使用放气104，并且上面所呈现的不限制本申请的保护范围。 如图所示，并且在一个实施例中，放气104可以被提供到氮气生成系统120。图2描述了根据一个实施例的表示示例性氮气生成系统120的典型构件的示例性的框图，所述氮气生成系统120具有包括空气-空气热交换器200的热电发电机。尽管当前实施例描述了耦合到空气-空气热交换器的热电发电机，但是可以使用多种配置。例如，热电发电机可以在氮气生成系统120外部，并且与空气-空气热交换器分离。在一个可替换的示例中，可以放置导管，以便热电发电机106不必靠近空气-空气热交换器。下面会更详细地描述关于具有空气-空气热交换器200的热电发电机106的细节。氮气生成系统120可以接收冲压空气102和放气104，并排出冲压空气排气206，并且将富氮空气提供到燃料罐208。冲压空气102通常涉及冷却空气或者冷空气，并且由如图2所示的较长线表示。在一个实施例中，冲压空气102可以在典型的热天的飞机巡航高度上在0° C或者0° C以下获得。如下面将示出的，冷却冲压空气102可以用于为热电发电机106创造温差，从而生成有用的电力。冲压空气102可以通过飞机上的进气口接收。在一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.07 US 12/632,2501.一种用于产生电力的装置，包括 放气系统(100);和 热电发电机(106)，其耦合到所述放气系统(100)，用于使用冲压空气和放气之间的温差来生成所述电力。2.根据权利要求I所述的装置，其中所述放气系统(100)包括 臭氧转换器(212 )，其用于降低所述放气内的臭氧水平；和 空气-空气热交换器(200 )，其用于从所述臭氧转换器(212 )接收所述冲压空气和所述放气。3.根据权利要求I和2所述的装置，其中所述热电发电机(106)耦合到空气-空气热交换器(200)。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其中所述放气系统(100)包括用于监控和管理所述冲压空气和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·高，L·圣易，CH·健，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：