充气系统电源的制作方法

本发明的实施例总体上涉及一种用于充气系统的动力源。具体实施例涉及使用电动充气系统的充气系统，其中充气系统的电源是热电池。具体实施例可以用于在诸如飞行器或船舶的客运交通工具上对疏散滑梯或救生筏充气。其它实施例可以用于给掩体、救生衣或任何其它需要快速充气的可充气安全设备充气。

背景技术：

1、疏散滑梯是用于允许乘客和机组人员在紧急情况下疏散飞行器的可充气滑梯。在所有载客飞行器上都需要疏散滑梯，其中门槛高度不能允许人员从未损坏的门疏散。目前，联邦航空管理局(faa)要求在地板在地面上方6英尺(1.8m)或更高的所有飞行器门上滑行。这种滑梯通常设置有一个或多个可充气腔室。

2、疏散滑梯通常被包装并保持在滑梯/门扇内的门结构内，该滑梯/门扇是飞行器门内的突出部分。备选地，滑梯可以包装在位于门或机翼下方或附近的机身外壳内。滑梯罩通常容纳抽空滑梯以及将用于对滑梯充气的充气系统。在水上降落和撤离的情况下，许多但不是所有的滑梯也被设计成兼作救生筏。

3、所期望的是，疏散滑梯和/或救生筏快速且可靠地充气。faa目前要求在90秒内使用50％的可用疏散出口在夜间疏散整个飞行器。为了满足该要求，疏散滑梯应该在小于10秒内展开，并且在许多情况下，应该在小于6秒内展开。在一些示例中，疏散滑梯应该在大约3秒内展开。在所有相关的大气压力条件下，成功的疏散滑梯展开应该在大约5秒－7秒内完成(取决于天气条件，例如温度和风)。这些因素可影响本文所述的各种载玻片展开特征的性能。救生筏通常需要在充气开始后的一分钟内由第一乘客完全展开和携带。(尽管这里描述了示例性的展开条件，但是应当理解，政府规章可以改变，并且相应地，可充气安全设备的展开目标时间和电池负载要求可以相应地改变。)图1示出了从门展开的疏散滑梯16。因此，需要高压气体来使抽空滑道和/或救生筏在期望的时间段内展开。

4、用于这些类型的疏散滑梯和/或救生筏的充气系统通常使用压缩气体进行充气。例如，抽空滑梯和/或救生筏可以与用于给该结构充气的压缩气体容器连接。安全系统的一个或多个腔室可以在安全系统展开时(或之前)充气。

5、在使用中，如果飞行器的门在滑梯扣处于待命状态时打开，则门的打开将滑扣从滑扣中拉出。一旦释放，滑梯将下落(在重力作用下)，从包含压缩气体的容器的阀中拉动销，并使滑梯充气。目前，疏散滑梯和救生筏使用非爆炸性的惰性气体充气系统。类似的系统也用于救生筏。

6、充气系统通常包括加压气缸、调节阀、高压软管和吸气器。圆筒可以为约100至约1600立方英寸，并且用气态氮气或气态co2和氮气的混合物填充至约3000至3300psig。为了适应重量的考虑，现在大多数圆筒由铝或合金芯制成，所述铝或合金芯包裹有玻璃纤维，碳纤维或其它轻质材料而不是钢，但是重量减轻仍然是期望的。调节阀用于以期望的速率机械地计量气体。

7、然而，使用压缩气体对疏散滑梯和救生筏充气可能存在各种挑战。例如，压缩气体可能是危险的，难以运输，并且易于泄漏。压缩气体容器还承载相关的尺寸和重量，这在尺寸和重量非常珍贵的飞行器上是不希望的。因此，需要改进的充气系统。

8、因此，已经开发了一种电动充气系统，其在专利号9,637,210的美国专利中示出和描述，该专利的全部公开内容在此引入作为参考。该专利提供了一种用于对客运交通工具上的可充气结构进行充气的电动充气系统。该充气系统包括相对于马达安装件和压缩机壳体安装的压缩机轮。设置电动机以将转速传递给压缩机轮。在一些实施例中，压缩机轮具有支撑弯曲叶片的锥形背板。在使用中，环境空气沿着入口轴线进入进气入口并且相对于入口轴线以对角角度离开压缩机轮。图2示出了电动充气系统10的一个示例。

9、先前用于家用和/或休闲用可充气(和其它类型的非安全可充气)的电池技术对于充气乘客救生筏或疏散滑梯是不可接受的，乘客救生筏或疏散滑梯必须在一定时间限制内充气以用作安全设备。另外，电池尺寸和重量是飞行器上使用的主要考虑因素。在过去，为了具有足够的功率来运行充气系统足够长的时间以给整个单元充气，电池必须相当大和笨重。利用更新的电池技术，可以增加存储在相同重量和空间中的能量的量。另外，较新的电池可具有较高的放电速率。

10、9,637,210号专利描述了各种电池选项，包括锂金属氧化物电池或锂离子电池(其一个具体实例是18650锂电池，如molicel锂离子可再充电电池)。所述的其它电源是燃料电池或发电机，例如气体发生器。然而，本发明人继续探索用于其电动充气系统的改进的电池源选项。这里描述了示例性的改进的电源。

技术实现思路

1、因此，本发明人已经开发了用于对撤离滑梯和/或救生筏以及其它可充气安全设备充气的电动充气系统的替代电源。

2、在一个示例中，提供了一种用于可充气安全设备的充气系统，其包括电动马达；一种热电池，所述热电池为所述电动马达提供电源，其中所述热电池在电池激活事件时被激活，其中一旦所述热电池被激活，来自所述热电池的电力在充气启动事件时被传送到所述电动马达。

3、在任一前述或后续示例中，电池激活事件包括以下中一项或多项：

4、机门或手柄的运动或打开；

5、经由所述门/手柄与所述电池之间的机械连接的手动激活；

6、释放特征、缆绳、绳索、销或织带的激活或张紧；

7、经由电激活，

8、经由来自驾驶舱的信号；

9、经由来自以下中的一者的信号或动作：飞行员、飞行服务人员、乘客或其他机组人员；

10、经由一个备用电气装置；

11、或它们的任何组合。

12、在任一前述或后续示例中，提供了一种传感器，其能够检测飞行器门或手柄的运动，以作用为电池激活事件。

13、在任一前述或后续示例中，充气启动事件包括以下一项或多项：

14、基于时间的激活，使得在所述电池激活事件之后的一定量的时间，定时器激活控制器以激活所述马达；

15、电池本身的用于激活所述控制器的激活；

16、所述可充气安全设备从其存储隔室的移除；

17、所述可充气安全设备经由重力的掉落；

18、包装经由弹出系统的弹出；

19、经由拉绳、绳索、缆绳、织带、开关或牵引销，所述拉绳、绳索、缆绳、织带、开关或牵引销经由重力或由飞行器人员或乘员而被激活；

20、经由连接到所述门的第二传感器或开关，一旦所述门已经被打开一定量，所述第二传感器或开关激活控制器；

21、经由遥控器；

22、经由水接触或水激活触发器，所述水激活触发器通过水接触/存在传感器而被激活；

23、通过系统的定向或移动；

24、或它们的任何组合。

25、在任一前述或后续示例中，可以提供能够监测充气压力的压力传感器或开关，其中如果充气压力下降到预定阈值以下，则发送信号以重新接通电动马达。

26、在任一前述或后续示例中，热电池可与电动马达直接接触或被定位在距电动马达一定距离处。

27、在任一前述或后续示例中，热电池位于可充气安全设备上，封隔板组件上，可充气安全设备的外壳中，携带箱容器中或机门上。

28、在任一前述或后续示例中，可充气安全设备包括撤离滑梯，并且其中热电池可递送约5kw－20kw的功率。

29、在任一前述或后续示例中，可充气安全设备包括救生筏，并且其中热电池递送约100瓦－2000瓦的功率。

30、在任一前述或后续示例中，可充气安全设备包括救生衣，并且其中热电池递送约5瓦－50瓦的功率。

31、在任一前述或后续示例中，可充气安全设备可以是可充气掩体，并且其中热电池递送约50瓦－2000瓦的功率。

32、在任一前述或后续示例中，热电池包括负载曲线，该负载曲线在至少约3秒－60秒内提供高突发功率，并提供用于在可充气安全设备的充气和相关使用时间期间为电动马达供电的持续选项。

33、在任一前述或后续实例中，热电池可具有约6－100立方英寸的体积。

34、在任一前述或后续实例中，热电池包含具有多个电池的熔盐电池，所述多个电池包含盐电解质(42)，阳极(38)和阴极(44)，其中所述多个电池由电池外壳封闭，其中所述盐电解质为固体且在-65°f到185°f范围内的温度下无活性，且一旦经由电池活化机制活化就经历到液体的相变。

35、本专利中使用的术语“发明”，“本发明”，“本发明”，“本发明”，“公开”，“本公开”和“本公开”旨在广泛地指代本专利的所有主题和下面的专利权利要求。包含这些术语的陈述应理解为不限制本文所述的主题或限制以下专利权利要求的含义或范围。由本专利覆盖的本发明的实施例由下面的权利要求而不是本概述来限定。该概述是本发明的各个方面的高级概述，并且介绍了在以下详细描述部分中进一步描述的一些概念。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。应当通过参考本专利的整个说明书的适当部分，任何或所有附图以及每个权利要求来理解主题。