[發(fā)明專利]具有并行布置的化學(xué)芯部的化學(xué)氧氣發(fā)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380018775.5
• 申請(qǐng)日: 2013-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104519964B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·馬羅斯克;R·恩斯特;Y·張;G·S·薩格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: BE航天公司
• 主分類號(hào): A62B7/08
• 分類號(hào): A62B7/08;A62B21/00;C01B13/02;A62B7/14
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及為民用飛機(jī)和軍用飛機(jī)提供補(bǔ)充氧氣的化學(xué)氧氣發(fā)生器，并且更具體地涉及一種具有由多個(gè)部分組成的化學(xué)氧氣發(fā)生芯組件的化學(xué)氧氣發(fā)生器，其中至少兩個(gè)部分并行布置，使得化學(xué)氧氣發(fā)生器的操作持續(xù)時(shí)間可以被延長(zhǎng)而不增加發(fā)生器的長(zhǎng)度。

背景技術(shù)

化學(xué)氧氣發(fā)生器通常用于需要生成補(bǔ)充氧氣的情況，諸如在航空和潛艇中以及在對(duì)提供具有可呼吸質(zhì)量的氧氣的方便可靠的供應(yīng)源有用的其他類似設(shè)施中。基于堿金屬氯酸鹽或高氯酸鹽的分解的化學(xué)氧氣生成組合物已長(zhǎng)期被用作例如客機(jī)上的可呼吸氧氣的緊急源。

飛機(jī)的氧氣發(fā)生器一般根據(jù)給定類型飛機(jī)的下降曲線預(yù)編程，而且在下降期間必須一直滿足最低氧氣流量要求。當(dāng)在芯部的一端啟動(dòng)氧氣生成反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)前鋒隨著氧氣生成而沿縱軸向芯部的另一端部傳播。理想情況下，反應(yīng)區(qū)以穩(wěn)定的、可重復(fù)的速率移動(dòng)，該速率由沿著芯部的長(zhǎng)度在給定點(diǎn)處并入的燃料和催化劑的量支配。一旦啟動(dòng)，反應(yīng)前鋒從點(diǎn)火端移動(dòng)到發(fā)生器的出口端，從而產(chǎn)生氧氣。

一種常規(guī)的化學(xué)氧氣發(fā)生器是已知的，其包括具有帶有略微呈錐形圓柱形狀的化學(xué)芯的氧氣生成蠟燭。一旦啟動(dòng)，該蠟燭將維持分解以釋放可呼吸氧氣，直到蠟燭完全反應(yīng)。然而，由于反應(yīng)前鋒需要以某一線性速度移動(dòng)，當(dāng)需要相對(duì)較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的操作時(shí)化學(xué)芯的長(zhǎng)度不得不增加。由于在飛機(jī)中可用的空間有限，所以難以將發(fā)生器長(zhǎng)度增加到超出氧氣發(fā)生器規(guī)定的典型空間包絡(luò)的長(zhǎng)度，使得較重的芯部通常用在這種常規(guī)的化學(xué)氧氣發(fā)生器中以確保化學(xué)芯具有足夠的持續(xù)時(shí)間。

一種已知的化學(xué)氧氣發(fā)生器包括細(xì)長(zhǎng)的剛性熱絕緣部分以及在該剛性部分一側(cè)上的導(dǎo)管部分，該導(dǎo)管部分提供多個(gè)氣流路徑以便沿著板傳導(dǎo)從燃燒的蠟燭釋放的氧氣，從而增加蠟燭的燃燒部分的燃燒活動(dòng)并且預(yù)熱蠟燭的未燃燒部分。多個(gè)板被組合在一起以形成用于圍繞蠟燭的由互鎖的陶瓷板制成的蜂窩式分離器組件，并且多個(gè)此類分離器組件被組合在一起以形成用于需要高初始流量的氧氣供給流曲線的多蠟燭氧氣發(fā)生器。該蜂窩式分離器占據(jù)相當(dāng)大的體積并增加化學(xué)蠟燭的重量，并且不適合航空應(yīng)用。

為了使化學(xué)氧氣發(fā)生器中的氧氣發(fā)生反應(yīng)保持足夠穩(wěn)定而使反應(yīng)不被熄滅，反應(yīng)前鋒必須以足夠高的線性速度移動(dòng)。如果反應(yīng)前鋒移動(dòng)太慢，則反應(yīng)變得不太可控并且可能停止。為了保持最小反應(yīng)前鋒線性速度并滿足對(duì)化學(xué)氧氣發(fā)生器的操作持續(xù)時(shí)間的要求，通常需要增加化學(xué)氧氣發(fā)生器的化學(xué)芯的重量或長(zhǎng)度，導(dǎo)致化學(xué)氧氣發(fā)生器的重量或長(zhǎng)度增加。一些飛機(jī)可能需要很長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，而在最初幾分鐘需要高流量，諸如圖3所示的曲線。

特別是對(duì)于飛機(jī)，可能期望提供允許延長(zhǎng)化學(xué)氧氣發(fā)生器的操作持續(xù)時(shí)間而不增加發(fā)生器的重量或長(zhǎng)度的化學(xué)氧氣發(fā)生器。本發(fā)明滿足了這些和其他需求。

發(fā)明內(nèi)容

簡(jiǎn)要地和概括地說(shuō)，本發(fā)明提供了一種化學(xué)氧氣發(fā)生器，該化學(xué)氧氣發(fā)生器包括用于在反應(yīng)前鋒傳播經(jīng)過(guò)氧氣生成組合物時(shí)產(chǎn)生補(bǔ)充可呼吸氣體的氧氣生成組合物，其中該化學(xué)氧氣發(fā)生器具有延長(zhǎng)化學(xué)氧氣發(fā)生器的操作持續(xù)時(shí)間而不增加發(fā)生器的長(zhǎng)度的多個(gè)并行順次連接的化學(xué)芯部。

因此，本發(fā)明的化學(xué)氧氣發(fā)生器包括具有點(diǎn)火端和相對(duì)的氧氣出口端的化學(xué)氧氣發(fā)生器外殼、在化學(xué)氧氣發(fā)生器外殼的點(diǎn)火端中的化學(xué)芯點(diǎn)火板、在化學(xué)氧氣發(fā)生器中緊鄰化學(xué)芯點(diǎn)火板并與之鄰接的化學(xué)芯高反應(yīng)性部分以及多個(gè)并行順次連接的化學(xué)芯部。多個(gè)并行順次連接的化學(xué)芯部各自包括氧氣生成組合物并且具有朝向化學(xué)氧氣發(fā)生器的點(diǎn)火端取向的第一端部、朝向化學(xué)氧氣發(fā)生器的出口端取向的第二端部以及在第一端部與第二端部之間沿化學(xué)氧氣發(fā)生器外殼的縱軸延伸一定長(zhǎng)度的主體部分，其中多個(gè)并行順次連接的化學(xué)芯部中的第一個(gè)化學(xué)芯部的第一端部被設(shè)置成緊鄰化學(xué)芯高反應(yīng)性部分并且與之鄰接。

在一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的方面，化學(xué)芯點(diǎn)火板包括底火帽。在另一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的方面，點(diǎn)火板和高反應(yīng)性部分具有相同的直徑，雖然作為替代，點(diǎn)火板的直徑也可以小于高反應(yīng)性部分的直徑。在另一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的方面，高反應(yīng)性部分包括凹部，并且點(diǎn)火板被設(shè)置在高反應(yīng)性部分的該凹部?jī)?nèi)。在另一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的方面，化學(xué)芯點(diǎn)火板包括被配置為點(diǎn)燃化學(xué)芯點(diǎn)火板的活化粉末以及被配置為點(diǎn)燃活化粉末的底火帽。在另一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的方面，點(diǎn)火板和高反應(yīng)性部分可以被形成為單一工件。在另一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選的方面，點(diǎn)火板和高反應(yīng)性層僅覆蓋多個(gè)并行化學(xué)芯部中的一個(gè)化學(xué)芯部。