CN106550594A - 紧急氧气供应*** - Google Patents
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Abstract
一种用于飞行器的紧急氧气供应***，包括压缩氧气的源(2)、用于在空气压力降低的情况下从该源(2)释放氧气的装置(3)、至少一个氧气面罩(4)、用于将氧气脉动释放到该面罩(4)或每个面罩中的对应的机械呼吸致动阀(14)、以及用于将氧气从该源释放到在该机械呼吸致动脉动阀(14)上游的中间储器(5)中的减压器(15)。
Description
本发明涉及一种紧急氧气供应***。紧急氧气供应***被提供在飞行器中，用以使乘客和机组人员在高海拔处损失机舱压力的事件中能够呼吸而不丧失意识。
在***的词条中，在飞行器上典型地发现存在以下两个***：
-气态歧管***，该气态歧管***将所有氧气面罩连接至通常在货舱区域中的中央氧气供应。拉下一个氧气面罩仅开始为那个面罩进行氧气供应。整个***通常可以在驾驶舱或飞行器中的某个其他位置中进行重置。
-化学氧发生器***，该化学氧发生器***连接至舱中的所有面罩。拉下一个氧气面罩会移除发生器的撞针，将氯酸钠和铁粉的混合物点火，从而为舱中的所有面罩打开氧气供应。一旦面罩被拉下，氧气产生就不能被关断，并且典型地持续至少15分钟产生氧气。在氧气的产生过程中，发生器变得极热并且不应被触碰。可能会注意导焦糊味并且引起乘客恐慌，但是这种气味是化学反应的正常部分。在麦克唐纳-道格拉斯公司(McDonnellDouglas)MD-80飞行器上可以发现这种***，其***同样独特地在于面罩被夹在舱门内部并且不会掉出并通过氧气管道悬挂在乘客前方的事实。
考虑到重量和发热，有兴趣用气态氧气***来替代化学氧发生***，而没有中央氧气供应的复杂性。
自给式呼吸装置是已知的，尤其是呈由潜水员在水下用作为自给式水下呼吸装置的形式，因此首字母缩略词为SCUBA。这种装置在使用者吸入时经由需求阀释放空气并且提供使用者呼吸所需的所有空气，因为这当然在水下是必需的，但是在高海拔处的飞行器中却并非如此，在该处空气仅仅只是过于稀薄。
已知为其呼吸不足以吸入足量空气的患者在呼吸环境空气时释放氧气。在递送管中由于吸入产生的压力下降引起调节器在每次吸气时将一次氧脉动从中间储器释放到递送管中。这种脉动调节器可以是机电或纯机械的。
已经提出了一种机电调节的飞行器脉动紧急氧气供应***。
本发明的目的是为飞行器提供一种更加经济的纯机械脉动紧急氧气供应***。
根据本发明，提供了一种紧急氧气供应***，该紧急氧气供应***包括压缩氧气的源、用于响应于空气压力降低(的情况下)从该源释放氧气的装置、至少一个氧气面罩、用于将氧气脉动释放到该面罩或每个面罩中的对应的机械呼吸致动阀、以及用于将氧气从该源释放到在该呼吸致动脉动阀上游的中间储器中的减压器。
通常，该***的部件将用于飞行器用途并且容纳在乘客座椅上方的行李仓的底座中的专用舱中，带有用于响应于空气压力下降来将该面罩或每个面罩释放给使用者的装置。然而我们可以设想将该一个或多个呼吸致动脉动阀带有在每个面罩的脉动阀上游的减压器和相应的中间储器地、带有通向脉动阀下游的面罩的管道地提供在舱中；在优选实施例中，该脉动阀或每个脉动阀被安排在该面罩处。在这种安排中，该中间储器或其至少一部分被提供成通向该面罩或每个面罩的相应管道的内部容积。
该减压器可以是针对为多个面罩供应多个管道的单个压力调节器、或者实际是针对每个管道一个对应的调节器。该调节器或每个调节器将通常被节流，以确保作为每次脉动所释放的氧的量在作为脉动释放在该管道中的氧气的过程中不显著增加，这是通过在关闭该脉动阀之前穿过该调节器流动以用于在该管道中积蓄下一次脉动来实现的。可替代地，减压器可以是供应多个管道的单个节流阀、或者实际是每个管道一个对应的节流阀，该节流阀的大小被确定成将该一个或多个管道中的压力增加至在正常呼吸周期期间至少适合于对管道重新填充。
然而氧气源将通常是被容纳在还容纳了准备好释放的该一个或多个面罩的舱中的瓶子或气瓶，其可以包括从远程瓶子或一个或多个气瓶通向该舱的管线。
这种安排优选地仅在飞行器的潜在地易受发动机风扇叶损坏侵害的部分中。
压缩氧气源可以含有压缩的纯气态氧或富氧气体混合物。
根据本发明的特别优选的特征，可以提供第一脉动增加器。在可能的实施例中，这包括储器，该储器被安排成填充以针对第一次脉动的氧气、并且此后由截止阀来隔离开，该截止阀是通过来源于释放第一次脉动产生的差值压力而致动的。
例如，每个第一脉动增加器包括在从压力调节器到对应的脉动阀的通道中的节流阀，在节流阀下游的分支通道通向被安排成在由脉动阀释放第一次脉动之前进行填充的增加器储器，另一个通道从该节流阀的上游通向增加器隔膜的一侧，该增加器隔膜的另一侧通向该分支通道，该隔膜承载填塞器，该填塞器被安排成与跨支路通道地在通道中部与储器之间的孔口相接合并将其关闭，该填塞器初始地被弹簧来保持在该孔口之外，从而使得在由对应面罩的使用者进行第一次吸气之前该增加器储器和该管道经由分支通道填充以氧气，并且当使用者进行第一次吸气时，脉动阀允许在该管道和该储器中的氧进入到面罩中作为增加的第一次脉动，在分支通道中的压力升高之前，节流阀在隔膜的另一个通道侧上产生建立压力，从而跨隔膜产生差压，使该隔膜移动、填塞器的就座于孔口中，于是该储器并不被填充并且不可用于增加后续的氧气脉动，该机构包括将填塞器锁定在位从而在随后的脉动过程中将孔口关闭的机械栓锁。
作为本发明的任选特征，可以提供气压脉动补偿阀。在可能的实施例中，氧气储器具有取决于大气压力的可调整容积和/或压力，因此提供了通向面罩的可变容积脉动。这意味着测高感测设备可以从压力调节器15调整到管道5中的压力和/或流动。
这可以通过储器来实施，该储器具有的容积受到隔膜的移动的控制，该隔膜具有连接至大气压力的一侧以及联接至氧气储器的另一侧并且受到储器压力和或弹簧的控制。进一步的改进可以将大气压力联系至压力调节器以调整供应至氧气储器的氧气的压力。
为了帮助理解本发明，现将通过举例的方式并且参照附图对本发明的具体和非限制性实施例进行描述，在附图中：
图1是本发明的紧急氧气供应***的图解性透视图；
图2是图1的***的氧气瓶和部署的面罩的侧视图；
图3是图1的氧气瓶的截面视图，并且
图4是类似于图3的第一脉动增加器的视图。
参见附图，紧急氧气***舱1具有氧气瓶2，该氧气瓶具有氧气流减压器释放阀3。容纳在舱中的是具有相应的氧气供应管道5的多个面罩4。
封闭翻板6被气压栓锁7固位，该气压栓锁可以是与中央气压开关8电线连接的螺线管释放的栓锁，该中央气压开关在客舱压力下降的事件中将电力施加至飞行器的螺线管上。释放封闭翻板6将释放出面罩4以用于使乘客抓握和使用。
每个面罩4具有通向环境大气的一对常规的止回阀11、12。
吸气阀11允许使用者吸入环境空气，以用于如下所述地吸入氧气，而呼气阀12允许向环境呼气。根据本发明，面罩4还承载脉动阀14，该脉动阀连接至其管道5并且通入到面罩中。脉动阀14具有的类型是在吸气所引入的在面罩中的压力下降跨该吸气阀产生压力差时打开。
该机械呼吸致动阀可以包括有：包括气体进气部分、中间部分和气体出口部分的壳体；在该进气部分与该中间部分之间的可移动阀杆，弹簧朝关闭位置偏置该杆；其中出口部分具有外部表面，该外部表面具有位于其中的气体出口开口。也就是说，当在吸气过程中在所述机械呼吸致动阀的下游出口处感测到面罩内的相对负压时，机械呼吸致动阀允许氧气通入到面罩中。于是就允许在所述机械呼吸致动阀的储器部分中所含的氧气流动穿过该阀的下游出口。因此，机械呼吸致动阀非常快速地并且在吸气之前将呈脉动形式的离散容积的氧气提供到面罩中。当所述机械呼吸致动阀的储器部分耗空时，氧气在面罩中的流动终止。当这种情况发生时，机械呼吸致动阀关闭，并且所述机械呼吸致动阀的储器部分开始重新填充。在使用者吸气(此时机械呼吸致动阀14被激活)时产生的负压产生在吸气阀打开之前运行的氧气流动。一旦呼气，则在面罩中产生正压，并且当呼气阀12打开时来自机械呼吸致动阀14的流动已经中止。
例如，机械呼吸致动(脉动)阀可以具有在文件US 20150040906 A1中披露的类型。
这种阀14的开口允许将存储在管道5中的氧气作为脉动释放到面罩4中。一旦脉动释放，脉动阀14就再次关闭以用于在管道5中积蓄新一次脉动所需的氧气。以此方式，管道5作为储器确定在每次相继的脉动时要释放多少氧气。
在每个管道5的舱室末端处连接了减压器15。这可以是压力调节器或简单的节流阀。它允许氧气流到管道5中至一定压力，从而考虑到管道5的容积而作为用于由脉动阀14释放的每次脉动的储器。在减压器15下游的压力可以被设定在2巴至10巴之间，优选压力在4巴至7巴之间。
在管道5被连接至一个面罩14的情况下，管道5的容积可以具有在10ml至80ml之间的容积，优选容积在15ml至50ml之间，以用于将气体供应至一个面罩14。
该一个或多个管道5可以是柔性的并且由PVC制成。
压力调节器15的上游是氧气释放阀3。这个氧气释放阀可以具有本体21，该本体将隔膜22卡夹到气瓶2的口部中的座23上。该本体例如承载弹簧加载销24，该弹簧加载销通过可撤回轭25来保持不刺穿隔膜22。这个可撤回轭通过绳索26来连接至这些面罩4的每一者上，该绳索具有的长度将释放的面罩4保持成刚好短于使用它的乘客所需的长度，由此抓握面罩4会拉动轭25脱离销24，从而将该销释放以释放出氧气。该本体具有从销的刺穿末端的区域到连至管道29的接头28的通道27，从而将氧气引导至压力调节器15。
该本体还承载弹簧加载柱塞31，该弹簧加载柱塞支承在隔膜22的中部。柱塞31的外末端被连接到旗标32上。如果气瓶2中的氧气压力由于泄漏而降低，柱塞3就使隔膜22偏转并且这由旗标32表明。
本发明不旨在受限于以上描述的实施例的细节。例如，该***可以具有用于在盥洗室中使用的仅单个面罩4。
进一步如在图2中示出的，可以将任选的第一脉动增加器41提供在压力调节器15下游。每个氧气供应管道5可以具有第一脉动增加器41。这些可以被提供在舱1中在通入管道5的馈送件处。可替代地，它们可以被提供在相应的面罩4处。
如在图4中示出的，每个第一脉动增加器41可以在从压力调节器15到相应的脉动阀14的通道43中具有节流部42。在节流部42下游，分支通道44通向增加器储器45，该增加器储器被安排成在由脉动阀14释放第一脉动之前进行填充。另一个通道46从节流阀42的上游通向隔膜47的一侧。隔膜47的另一侧通向分支通道44。
隔膜47承载锥形件48，该锥形件被安排成与孔口49接合并将其关闭，该孔口跨过支路通道44在通道43中部与储器45之间。初始地，锥形件48借助于弹簧栓锁50而在孔口49之外。
在这种状态下，在相应面罩4的使用者进行第一次吸气之前，储器45和管道5经由通道44填充以氧气。当使用者进行第一次吸气时，脉动阀14允许管道5和储器45中的氧作为增加的第一脉动进入到面罩4中。在分支通道44中的压力升高之前，由于节流部42而产生的结果是在隔膜47的另一个通道43侧上建立压力。这引起跨隔膜47的差压，从而使其移动使得锥形件48就座在孔口49中。于是储器45没有被填充并且不可用于增加后续的氧脉动。弹簧栓锁50包括U形弹簧夹51，该U形弹簧夹像锁销一样接合在锥形件48的背部构件中的凹槽52中，隔膜47被捕获在锥形件48与背部构件之间。
背部构件的自由端53是圆锥形的。当差压使隔膜47位移时，夹51被支座54保持并且以过中心的方式经过在凹槽与圆锥形末端53之间的脊部55。只要其过中心地经过，弹簧夹51就作用在圆锥形末端上以保持将由锥形件48构成的阀关断并且保持孔口49关闭。此后，因为针对每次相继脉动填充供应管道5，所以是管的容积确定了每次脉动中的氧气量。
Claims (20)
1.一种用于飞行器的紧急氧气供应***，包括压缩氧气的源(2)、用于在空气压力降低的情况下从该源(2)释放氧气的装置(3)、至少一个氧气面罩(4)、用于将氧气脉动释放到该面罩(4)或每个面罩中的对应的机械呼吸致动阀(14)、以及用于将氧气从该源释放到在该机械呼吸致动脉动阀(14)上游的中间储器(5)中的减压器(15)。
2.根据权利要求1所述的紧急氧气供应***，其中每个面罩(4)经由对应的氧气供应管道(5)被供以氧气，该中间储器或其至少一部分被提供成该一个或多个对应的管道(5)的内部容积。
3.根据权利要求1或2所述的紧急氧气供应***，其中该机械呼吸致动阀(14)或每个机械呼吸致动阀被安排在该面罩(4)处。
4.根据权利要求2和3所述的紧急氧气供应***，其中该机械呼吸致动阀(14)由该面罩(4)承载、被连接到其管道(5)上、并且通入到该面罩(4)中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的紧急氧气供应***，其中每个面罩(4)具有通向环境大气的一对常规的止回阀(11，12)，被称为“吸气阀”(11)的第一阀(11)被提供用于允许使用者将环境空气吸入到该面罩(4)中以用于吸氧，而被称为“呼气阀”(12)的第二阀(12)被提供用于允许从该面罩(4)呼气到环境。
6.根据权利要求5所述的紧急氧气供应***，其中该机械呼吸致动阀(14)是“脉动阀”、具有的类型是在吸气所引入的在该面罩(4)中的压力下降跨该吸气阀导致压差时打开，机械呼吸致动阀(14)的打开允许将存储在该管道(5)中的氧气作为脉动来释放到该面罩(4)中，并且在释放脉动时，该机械呼吸致动阀(14)再次关闭以用于在管道(5)中积蓄新一次脉动所需的氧气。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的紧急氧气供应***，其中该减压器(15)是针对为多个面罩(4)供应一个或多个管道(5)的单个压力调节器、或者是针对各管道(5)的若干个对应的调节器(15)。
8.根据权利要求6和7所述的紧急氧气供应***，其中该调节器(15)或每个调节器被节流，以确保作为每次脉动所释放的氧的量在作为脉动释放在该管道(5)中的氧气的过程中不显著增加，这是通过在关闭该脉动阀之前穿过该调节器(5)流动以用于在该管道(5)中积蓄下一次脉动来实现的。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的紧急氧气供应***，其中该紧急氧气供应***包括第一脉动增加器(41)，该第一脉动增加器包括增加器储器(45)，该增加器储器被安排成填充以针对第一次脉动的氧气、并且此后由截止阀隔离开，该截止阀是通过来源于释放第一次脉动产生的差压而致动的。
10.根据权利要求9所述的紧急氧气供应***，其中多个第一脉动增加器(41)被提供在该压力调节器(15)的下游、在该对应的一个或多个管道(5)的馈送处或在该对应的一个或多个面罩(4)处。
11.根据权利要求9或10所述的紧急氧气供应***，其中气压补偿设备被提供到该压力调节器(15)上或被设置在该压力调节器的下游、在该对应的一个或多个管道(5)的馈送处或在该对应的一个或多个面罩(4)处。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的紧急氧气供应***，其中用于释放氧气的装置(3)包括以下各项中的至少一项：气压流动释放阀(3)、机械致动阀、电阀、气动致动阀、手动阀。
13.根据权利要求1至3所述的紧急氧气供应***，其中该机械呼吸致动阀(14)或每个机械呼吸致动阀或“脉动阀(14)”位于该面罩(4)上游、也就是说在该舱(5)中或该舱上游，该脉动阀(14)在该减压器(15)下游，该***包括管道(5)，该管道形成对于在该脉动阀(14)下游的面具的储器。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的紧急氧气供应***，其中氧的该源(2)是被容纳在还容纳了准备好释放的该一个或多个面罩的舱中的至少一个气瓶、或者是具有管线的远程气瓶(2)，该管线从这个远程气瓶(2)通向该舱。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的紧急氧气供应***，其中该氧释放阀(3)包括本体(21)，该本体将隔膜(22)卡夹到在该气瓶(2)的口部中的座(23)上，该本体(21)承载弹簧加载销(24)，该弹簧加载销通过可撤回轭(25)来保持不刺穿该隔膜(22)，该轭(25)通过绳索(26)来连接到这些面罩(4)的每一者上，由此抓握面罩(4)拉动该轭(25)脱开该销(24)、从而将该销释放来释放氧气，该本体(21)具有从该销的刺穿末端的区域到连至管线(29)的接头(28)的通道(27)，从而将氧气引导至该压力调节器(15)。
16.根据权利要求15所述的紧急氧气供应***，其中该本体(21)承载弹簧加载柱塞(31)，该弹簧加载柱塞支承在该隔膜(22)的中部上，该柱塞(31)的外端连接旗标(32)，从而使得如果该气瓶(2)中的氧气的压力由于泄漏而降低，该柱塞(31)就使该隔膜(22)偏转，这由该旗标(32)表明。
17.一种飞行器，该飞行器包括根据权利要求1至16中任一项所述的紧急氧气供应。
18.根据权利要求17所述的飞行器，其中该紧急氧气供应被容纳在乘客座椅上方的舱(1)中、并且包括在空气压力降低的情况下将该面罩(4)或每个面罩释放给使用者的机构。
19.根据权利要求18所述的飞行器，其中该紧急氧气供应包括该舱(1)的封闭翻板(6)，该翻板(6)由栓锁(7)固位，该栓锁通过电线接到中央开关(8)上，该中央开关用于在机舱压力下降的情况下释放该栓锁(7)，该栓锁(7)的释放引起该封闭翻板(6)打开以及释放该一个或多个面罩(4)以用于乘客抓握和使用。
20.根据权利要求18所述的飞行器，其中将该封闭翻板(6)固位的该栓锁(7)是气压栓锁(7)、例如是螺线管释放栓锁(7)，该中央开关是在机舱压力下降的事件中将电力施加至该飞行器的螺线管的气压开关(8)。
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