[發(fā)明專利]在航空器中傳遞呼吸氣體的氧氣調(diào)節(jié)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080069261.9
• 申請日: 2010-09-23
• 公開（公告）號: CN103269753A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬西厄·弗羅馬蓋;沃爾夫?qū)だ锾丶{;岡特·布姆加登;克里斯托菲·貝塞特
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)合技術(shù)公司
• 主分類號: A62B9/02
• 分類號: A62B9/02;A62B7/14;B64D10/00
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 童錫君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在航空器機艙中傳遞呼吸氣的氧氣調(diào)節(jié)器。此類氧氣調(diào)節(jié)器被民用航空器或軍用航空器機組成員使用。

背景技術(shù)

此類航空器裝備有增壓機艙。機艙的壓力值通常被稱為機艙海拔。機艙海拔被定義為與維持在機艙內(nèi)的增壓氣壓相對應(yīng)的海拔。該值不同于作為航空器實際物理海拔的航空器海拔。壓力與傳統(tǒng)海拔之間的對應(yīng)關(guān)系被限定在表格中。

航空器進(jìn)一步裝備有呼吸系統(tǒng)以便在緊急情況下，如機艙增壓事故或駕駛艙內(nèi)冒煙時，向所有乘客和機組成員提供可呼吸的氣體。呼吸系統(tǒng)包含增壓氧氣瓶、化學(xué)發(fā)生器或機載氧氣發(fā)生器系統(tǒng)(OBOGS)或更普遍地說任意的氧氣源。

呼吸系統(tǒng)進(jìn)一步包括呼吸面罩和調(diào)節(jié)器。通常的氧氣調(diào)節(jié)器包含至少一個稀釋模式，在該模式，該裝備傳遞呼吸氧氣和稀釋氣體(空氣)的呼吸用混合氣，呼吸氧氣的濃度與機艙海拔相關(guān)。

而且，調(diào)節(jié)器可根據(jù)佩戴者的需求提供其所需要的呼吸氣體容量。

在降壓的狀況下，機艙海拔增大并趨于向航空器海拔靠攏。同時，飛行員降低航空器海拔，以使乘客在機艙海拔過高而未正確戴上呼吸面罩的時間為最短，從而乘客能幸免于難而不留有副作用。

然后，飛行員可以稍微增高航空器海拔至備降海拔，以便于改善引擎的運行狀態(tài)并抵達(dá)備降機場。

聯(lián)邦航空條例(FAR)對民用航空設(shè)定了呼吸用混合氣中氧氣的最低濃度。尤其在文件WO2007/121773中示出了按聯(lián)邦航空條例的要求，用于乘員需求裝置的最低氧氣濃度。

目前大多數(shù)乘員呼吸面罩裝備有使用氣動技術(shù)的氧氣調(diào)節(jié)器以滿足該要求。在該技術(shù)中，通過高速氧氣流造成的文丘里管吸入環(huán)境空氣。真空膜盒(也被稱為測高儀膜盒)通過調(diào)整環(huán)境空氣入口截面調(diào)節(jié)高度氧氣富集(altimetric?oxygen?enrichment)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在飛行員佩戴稀釋模式下的面罩時，提高對乘員(特別是飛行員)的保護(hù)水平而不降低氧氣消耗。

為此目的，本發(fā)明提供一種氧氣調(diào)節(jié)器，其包括：

-用于增壓呼吸氧氣的第一入口，

-用于稀釋氣體的第二入口，

-向用戶提供呼吸用混合氣的出口，

-調(diào)整呼吸用混合氣中呼吸氧氣濃度的調(diào)節(jié)裝置，

其中，所述調(diào)節(jié)裝置包括緊急裝置，所述緊急裝置根據(jù)機艙海拔的變化速度來調(diào)整呼吸用混合氣中呼吸氧氣的濃度。

因此，在降壓情況下，當(dāng)機艙海拔還未較高地增大時，特別是在備降條件下，氧氣濃度可提前增大至高于氧氣濃度的最小需求，同時僅消耗所需要的氧氣濃度。

由此看來，在降壓情況下，提前轉(zhuǎn)變至高氧氣濃度富集有利于增大血液中氧氣分壓的最小值，特別是在輕微較慢的降壓(10秒至45秒的減壓期間)情況下。

而且，在降壓情況下，呼吸用混合氣的氧氣富集是自動的。因此，對于必須應(yīng)對緊急情況的飛行員而言，不需要任何時間。而且，在降壓情況下，即使用戶失去意識，呼吸用混合氣的氧氣濃度也會被增大。

根據(jù)本發(fā)明的另一特征，當(dāng)高于機艙海拔變化速度的富集閥值時，緊急裝置優(yōu)選地閉合第二入口，以在出口處僅提供呼吸氧氣。

因此，在肺中和血液中的氧氣濃度被最優(yōu)化。

根據(jù)本發(fā)明的補充特征，富集閥值優(yōu)選高于100米每秒。

此閾值能促使在大多數(shù)降壓事件中增大血液中氧氣的分壓，并避免因呼吸用混合氣中氧氣不適當(dāng)富集造成的氧氣過度消耗。

根據(jù)本發(fā)明的另一特征，當(dāng)?shù)陀跈C艙海拔變化速度稀釋閥值時，緊急裝置優(yōu)選地開啟第二入口，以在出口處提供稀釋氣體。

因此，當(dāng)形勢不再需要高濃度氧氣時，呼吸用混合氣中氧氣濃度減小。因此，氧氣消耗降低。

根據(jù)本發(fā)明的補充特征，稀釋閥值優(yōu)選地等于富集閥值。

根據(jù)本發(fā)明的另一特征，緊急裝置優(yōu)選地是氣動的。

因此，緊急裝置不需要電力且因此更安全。

根據(jù)本發(fā)明的另一特征，緊急裝置優(yōu)選地是開/關(guān)類型。

氧氣濃度增大的效果因此更強。

根據(jù)本發(fā)明的另一特征，調(diào)節(jié)裝置優(yōu)選地根據(jù)機艙海拔進(jìn)一步調(diào)整呼吸氧氣濃度。

因此，調(diào)節(jié)器在降壓前、降壓時和降壓后(在備降條件下)優(yōu)化呼吸用混合氣中氧氣濃度。

根據(jù)本發(fā)明的補充特征，調(diào)節(jié)裝置優(yōu)選地進(jìn)一步包括不同于緊急裝置的稀釋裝置，該緊急裝置根據(jù)機艙海拔調(diào)整呼吸氧氣濃度。

為了優(yōu)化氧氣消耗，該解決方案實現(xiàn)起來更簡單，且因此更高效。

在有利的實施例中，呼吸部件優(yōu)選地進(jìn)一步具有一個或多個以下特征：