吸氧设备的制作方法
专利名称：吸氧设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸氧设备，尤其用于给飞机乘客或机组人员供氧，该设备包括氧 气源，其中储存氧气，尤其以化学结合形式(chemical bound form)或压缩形式，一种用于 将氧气从氧气源导向个人的氧气导向设备，以及一种控制单元，用于控制氧气流过导向设 备的压力和/或流动速度。本发明的另一方面是一种用于将氧气供给个人的方法和在前述 吸氧设备中珀尔帖元件的特定应用。
背景技术：
上述结构的吸氧设备用于必须给人短暂或持久的供氧的许多目的。该吸氧设备应 用的特殊领域是飞机领域，其中在高空飞行的飞机内部压力降需要为乘客和机组人员供氧 以确保这些人有充足的氧气供应。通常，吸氧设备提供给每一个机组成员和乘客或其团体 并且通常设置在乘客的上方。在紧急情况下，该吸氧设备启用，例如由舱内压力监控系统自 动启用或机组成员手动启用，然后，通过软管连接到氧气源的氧气面罩从乘客上方降下并 由乘客使用。氧气的流动可以由机组成员启动系统而自动开始，或者由乘客采取一种特殊 的动作而启用，例如，把面罩拉向自己，通过软管传递的拉力引导氧气流或者与氧气面罩相 连接的附加安全绳从而启动该设备。该吸氧设备的特殊问题是需要控制提供给人的氧气的压力和/或流动。如果提供 给人的氧气太多或太少，这会给人引起严重的危害。因此，通常提供有控制单元来控制氧气 的流动和/或压力。该控制单元根据周围的压力、周围氧气含量、乘客所取氧气或其它输入 参数来控制所述流动和/或压力。一般地，公知使用外界能源供给的驱动能量来驱动该控制单元，尤其是在吸氧设 备安装在该飞机中的情形下，该驱动能量来自飞机的能量供给系统。但是，已知在特殊情况 下，飞机的能量供给系统会崩溃，从而通过控制单元的氧气流动和/或压力的控制也会失 灵。这种崩溃是尤其重要的，因为通常飞机内部某系统的崩溃所引起的紧急状况即是需要 启动和驱动吸氧设备背后的原因。为了克服吸氧设备的控制单元崩溃的危险，已知将控制单元连接到飞机内部的辅 助紧急能路。但是，已知在飞机处于严重的危险时，即使这样的辅助能量系统也会失灵，从 而导致如前述的控制单元的同样的崩溃。
发明内容
与现代飞机相关联的另一个问题是需要提供一种整体轻型结构飞机以减少飞机 的能源消耗。能够理解到，该轻型结构包括诸如飞机机翼的结构组件重量的减少，但是也可 以包括舱内元件、配线等的重量的减少。本发明的一个目的是提供一种符合现代飞机这种 轻型结构的吸氧设备。现代飞机设计中的另一个目标是实现飞机的高效制造和维修以降低制造和维修 成本。
本发明的另一个目的是提供一种符合所述降低制造和维修成本的吸氧设备。本发明目的在于提供一种吸氧设备，其能克服前述的缺陷，为吸氧设备所供给的 人提供更好的安全性，尤其是在严重的紧急情形下。依据本发明的第一个方面，该目的通过提供一种介绍部分中所描述的吸氧设备来 实现，由于提供了能量转换和供给设备并且其适于将吸氧设备内储存或产生的能量转换成 控制单元需要的能量，以及将控制单元需要的能量提供给控制单元。依据本发明，尤其至少给控制单元提供驱动能量，其通过转换储存的或产生于吸 氧设备自身内的能量产生。一般地，储存或产生设备自身内的能量存在许多可能性。尤其 是，能量可以以压缩氧气的形式储存，由此压力本身通过释放即可转换成驱动能量。或者， 能量可以以一种或多种能进行化学反应或彼此间反应并且通过该化学反应提供能量的化 学物质储存在设备内部。例如，该化学反应可以是放热的，从而提供热能，其可以通过各种 转换方法转换成控制单元的驱动能量。另外，例如，飞机飞行或类似过程中振动所引起的吸 氧设备自身或其部分的振荡运动可转换成控制单元的驱动能量。本发明的第一个优点是吸氧设备个别地或完全地通过内部产生的能量为控制单 元提供驱动能量，从而避免或至少降低尾随飞机机载能量供给系统崩溃的控制单元崩溃的 危险。依据本发明的吸氧设备的第二个优点是它甚至独立于此类飞机的辅助紧急状况能量 系统，并且受到独立于该能量系统的驱动。通过这一点，能够提供一种独立的吸氧设备来提 高该吸氧设备所供给的人的生命安全性。依据本发明的吸氧设备的第二个优点是它不需要与飞机能量供给系统相连的能 量供给，从而使得无需提供大量的连接元件或配线。这样会节约飞机整体的重量以及进一 步简化飞机的制造，因为该系统独立的、孤立的吸氧设备只需靠近在紧急状况情形下需要 供给氧气的每个人安装，不需要大量的配线或诸如此类。尤其，依据本发明吸氧设备的电连 接的横截面可以显著降低，从而明显节约飞机的重量，尤其在具有多个吸氧设备的大型飞 机的情形下。在一个特定的实施方式中，依据本发明的吸氧设备可以只通过具有小横截面 的控制线与中央启动单元相连以启动吸氧设备，然后吸氧设备可以通过独立转换储存在设 备内的能量为控制单元供给驱动能量而独立于任何配线工作。依据本发明的第一个优选实施方式，所述能量转换和供给设备与所述控制单元连 接并适于为控制单元提供控制单元需要的所述能量。依据该实施方式，转换为用于控制单 元的驱动能量的能量储存在设备的氧气源内。该实施方式为特别优选是因为氧气源储存该 能量无需增加它的重量并且所储存的能量不影响整个设备任何重量增加。如前所述，该能 量可以以一种、两种或更多种能够以放热反应进行反应的化学物质形式或以压缩氧气的形 式储存。依据本实施方式为了转换和供给能量，能量转换和供给单元与氧气源以及控制单 元连接。该连接可以机械地实现，例如提供热接触或者将能量转换和供给设备的一个元件 暴露在氧气源产生的流动压力中，或者该连接通过电连接的方式实现。该优选实施方式可以进一步改进所述氧气源为化学氧气源，其包括至少一个或 两个组件，所述组件通过化学反应产生氧气，并且其中所述能量转换和供给设备适于将氧 气源所述化学反应产生的热能转换成控制单元需要的能量给控制单元。在该实施方式中， 一种或多种化学反应物质可以设置在氧气源内并且可以通过外界化学反应或通过引入彼 此相接触即开始化学反应的两种物质进行反应，由此该反应的一种产物就是能够供给人的氧气。该反应可以是放热的，从而产生可以转换成控制单元驱动能量的热能。该转换和供给设备的一个示例是珀尔帖(peltier)元件，其与氧气源热接触，将 氧气源内放热反应的热量传递给珀尔帖元件，并且从穿过氧气源到周围温度的珀尔帖元件 的温度梯度产生珀尔帖元件内产生的电能，并将该电能供给控制单元。依据本发明的另一个优选实施方式，所述氧气源是压力氧气源，其包括处于加压 态的氧气，并且其中所述能量转换和供给设备适于将所述压缩氧释放产生的压力能量转换 成供给控制单元的控制单元需要的所述驱动能量。依据本实施方式，氧气储存在压力氧气 源内。氧气的该种储存方式是技术人员公知的，而且氧气可以以高压储存，从而实现通过机 械设备将该压力的能量转换成控制单元的驱动能量。该实施方式可以进一步改进，所述发生器与所述涡轮机连接以由所述涡轮机驱 动，以及与所述控制单元连接以将所述发生器内产生的能量供给所述控制单元。在该优选 实施方式中，所述能量转换和供给设备包括涡轮机，其与氧气源以这样的方式相连，使得从 氧气源流向个人的氧气流经所述涡轮机并在所述涡轮机内被解压，从而实现所述涡轮机内 转子的旋转。涡轮机可以是水斗式涡轮机或轴流式涡轮机，但是通常各种类型的涡轮机都 可以用在该实施方式中，只要结构和功能需求满足所述涡轮机。可以理解，在启动给个人的 氧气供给之后，通过压缩氧气储存在氧气源内的机械能转换开始可以引起用于控制单元的 大量的驱动能量的产生，由此，如果供给个人的氧气在持续，供给控制单元的能量会随着氧 气源内压力的降低相应降低。因此，该优选实施方式进一步包括储能设备，类似可充电电池 组、电容器等来储存氧气供应起始之后的初始时间段过多的驱动能量，以及 在氧气供应的 稍后时间段从该储能设备为控制单元供给驱动能量，其中通过能量转换和供给设备转换的 驱动能量不足以驱动控制单元。依据本发明的又一个优选实施方式，所述能量转换和供给设备适于转换由吸氧设 备或其部件的振荡运动所产生的能量。依据该实施方式，整个吸氧设备或至少其部件的振 荡运动转换成控制单元的驱动能量。能量转换和供给设备可以包括转换单元，其适于转换由该设备供给氧气的乘客或 机组成员实施的振荡运动。另外，该转换单元可以包括曲轴，按钮，施加振动力的手柄等。另外，已知在飞行或地面传输过程中，尤其是飞机起飞和登陆演习过程中，整个飞 机内引起明显的抖动，并导致安装在飞机内的任何设备的明显的振荡运动。依据该实施方 式，该振荡运动优选用于为控制单元提供驱动能量。如前所述，通过乘客或机组成员额外地 或二者择一地手动输入完成能量转换。可以理解到，依据该实施方式，在紧急状况情形下 出现的振荡运动可以转换成控制单元的驱动能量，从而为控制单元提供直接实时的能量供 给。但是，尤其优选地，在吸氧设备内设置一个缓冲器储存设备，其可以储存紧急状况之前 飞机演习过程中该转换所产生的控制单元的驱动能量。由此，因为通过振荡运动的能量转 换持续充电，可以确保储能设备总是处于满载状态以防紧急状况。进一步优选地，所述能量转换和供给设备适于将转换的能量供给适于供给所述控 制单元的储能设备。如前所述，在能量转换和供给设备转换飞机常规飞行或地面传输状况 过程中整个设备或其部件的振荡运动的情况下，该储能设备是尤其优选的。但是，可以理解 至IJ，该储能设备在本发明许多其它优选实施方式中同样具有优点。储能设备可以是可充电 电池组、电容器、压力缓冲器、可旋转储重设备等。
进一步优选地，所述能量转换和供给设备适于将氧气源中储存的或吸氧设备振动 产生的所述能量转换成电能。依据该实施方式，能量转换和供给设备提供现有技术中公知 的能够用于驱动控制设备的能量形式的电能。尤其优选地，在设置储能设备的情况下，所述储能设备是可充电电池组。该可充电 电池组可以设计为轻型结构用于为控制单元长期提供充足的能量。依据最后一个优选实施方式，所述能量转换和供给设备适于将氧气源中储存的或 吸氧设备或其部件振动产生的所述能量转换成足以能独立驱动所述控制单元的能量。依据 该优选实施方式，吸氧设备适于独立于外部能源工作，从而能够提高吸氧设备供给的个人 的安全性。尤其地，该吸氧设备可以只需要一个短的初始信号来激活氧气供给，然后自保持 地工作，从而独立于飞机机载的其它任何一个系统。在该情形下，该吸氧设备的任何信号线 或供给线的横截面与现有技术中的系统相比可以显著减小，从而实现飞机整个重量的显著 降低。依据本发明的第二个方面，提供了一种使用吸氧设备为人供氧的方法，该方法包 括以下步骤从氧气源提供氧气流，氧气源是吸氧设备的一部分，尤其提供压缩氧气或化学 反应产生的氧气；控制控制单元中的氧气流的流动和/或压力，控制单元是吸氧设备的一 部分；为所述控制单元供给驱动能量，用于驱动所述流动和/或压力的控制；将具有所述控 制流动和/或压力的所述氧气流导向所述个人，其中所述吸氧设备或其部件内储存或产生 的能量转换成所述控制单元的所述驱动能量。依据该方法，供给个人的氧气的安全性得以 显著提高。该方法尤其使用前面描述 的吸氧设备来实现。该方法可以进一步改进，所述能量由所述氧气源内化学反应产生的热能转换而来 以产生氧气。依据该实施方式，可以使用现有技术中已知的氧气源为个人供氧的控制单元 转换和供给能量。进一步优选地，所述能量由以压缩氧气形式储存在所述氧气源内的压力能转换而 来。依据该实施方式，优选的氧气储存方式用于转换并将驱动能量供给为个人供氧的控制 单元。进一步地，所述驱动能量优选为电驱动能量。由此，电能被供给控制单元，其是该 控制单元能量的常用形式。最后，该方法可以进一步改进，所述驱动能量暂时储存在储存设备中。该类型的能 量供给方法在吸氧设备使用的时间内能量转换不连续的情形中尤其优选，尤其是在紧急状 况期间没有实时的充足的驱动能量转换的情形中，或在紧急状况中只有初始充足和甚至可 能过量的能量转换并能供给，但是在紧急状况稍后时间阶段，如果只有该能量供给通过能 量转换和供给设备实时转换的所述控制单元，驱动能量的缺乏可能会出现的情形中。依据本发明的第三个方面，提供了珀尔帖元件的特定应用，该元件用于将用于个 人，尤其是飞机乘客或机组成员的吸氧设备的氧气源驱散的热能转换成控制供给个人的氧 气流的质量流和/或压力的控制单元所需的作为驱动能量的电能。依据本发明该方面，珀尔帖元件用于专门改进依据本发明的吸氧设备或方法。珀 尔帖元件尤其适于该应用，因为它提供了一种在广泛的应用领域用于将热能转换成电能的 低重量和有效的设备，氧气供给过程中采用了产生放热反应的氧气源，并采用了需要电能 来控制氧气的流动和/或压力的控制单。
参考附图对本发明的优选实施方式进行描述，其中图1是依据本发明第一个实施方式的吸氧设备的示意图；图2是依据本发明第二个实施方式的吸氧设备的示意图；图3是依据本发明第三个实施方式的吸氧设备的示意图；图4是依据本发明第四个实施方式的吸氧设备的示意图。
具体实施例方式首先参考图1，依据本发明第一个实施方式的吸氧设备1容置在箱体10内，箱体 10由其底面上的底盖20封闭。在图1的右手侧，底盖20在一侧通过铰链21与箱体10连 接。在相对的一侧，底盖20通过可释放的夹具22固定于箱体10。夹具22通过信号线23与设置在箱体10内的控制单元30连接。通过信号线23， 夹具22可以释放使得底盖20在重力作用下打开。进一步，化学氧气发生器40设置在箱体10内。在化学氧气发生器内储存化学物 质。一旦通过化学启动器41启动，储存在化学氧气发生器内的化学物质发生化学反应，其 一种产物是氧气。化学启动器41通过电信号线42与控制单元30连接，以使通过控制单元30引出 的电信号线，氧气发生器40内的化学反应可通过化学启动器41开始。化学氧气发生器40内产生的氧气通过氧气线43导向流动阀50。穿过流动阀50， 氧气进一步通过氧气软管44a，b，c导向氧气面罩45a，b，C。氧气面罩45a，b，c这样设置 在箱体10内，使得底盖20 —旦打开，它们就朝着坐在吸氧设备下方的乘客落下。流动阀50通过信号线51与控制单元30连接，以使从流动阀50流向氧气面罩 55a-c的氧气流可以通过控制信号线51由控制单元30控制。珀尔帖元件60与氧气发生器40连接，以使氧气发生器40内产生的任何热量都传 递给珀尔帖元件60。由此，氧气发生器40内通过储存在氧气发生器40内的化学物质的放 热反应产生的热量可以通过珀尔帖元件60转换成电能。因此，珀尔帖元件60内产生的电 能通过供给线62传递给控制单元30以驱动控制单元30。控制单元30内，设置有可充电电 池组31，其能够储存珀尔帖元件60产生的过量的能量，以及在由珀尔帖元件60提供的驱动 控制单元30的电能不充足的情况下驱动控制单元30。还设有将控制单元30连接到飞机的控制系统的外部信号和供给线70。通过信号 和供给线70，紧急状况可以发信号给控制单元30，从而启动释放夹具22和初始化化学启动 器41的步骤以提供氧气和氧气面罩给坐在吸氧设备下方的三个乘客。可以理解，通过外部 信号和供给线70，氧气发生器40内的化学反应初始启动后，图1中所示的吸氧设备进一步 独立并自保持地工作。尤其地，吸氧设备能够控制从控制单元30通过信号线51流经流动 控制阀50的流动，由此，控制单元30通过供给线62由珀尔帖元件62供给了电能。图2示出了依据本发明第二个实施方式的吸氧设备100。第二个实施方式包括与 第一个实施方式的结构和功能相似的箱体110，底盖120，控制单元130和氧气面罩145a-c， 因此省略此处详细的描述。
在第二个实施方式中，提供了高压氧气容器140。氧气容器140通过释放阀141与 流动控制阀150连接将从高压氧气容器140流经止回阀141和流动控制阀150的氧气引导到涡轮机 160并驱动涡轮机160。然后，氧气导向如前文参照图1所述的氧气面罩145a-c。涡轮机160机械连接到发生器161并驱动发生器161。发生器161产生通过供给 线162导向控制单元130从而为控制单元130供给驱动能量的电能。关断阀141通过信号线142与控制单元130连接，以使在紧急状况下控制单元可 以打开关断阀141，从而使得储存在氧气容器140中的氧气通过流动控制阀150和涡轮机 160流向氧气面罩145a-c。图3示出了依据本发明第三个实施方式的吸氧设备200。图3所示的吸氧设备200 包括与图1所示实施方式的结构和功能相似的箱体210，底盖220，控制单元230，化学氧气 发生器240和化学启动器241，流动控制阀250和氧气面罩245a_c。因此，在此省略这些组 件的详细描述。在箱体210中设置有能量收集元件260。能量收集元件260与箱体210连接，并适 于将由振动、加速等而作用在箱体210上的机械能转换成电能。能量收集元件260包括电 感线圈，可移动磁芯设置在线圈内并且通过机械弹簧偏置，从而在箱体210和能量收集元 件260在承受影响磁芯相对于线圈运动的振荡运动的情况下，实现线圈内的电能感应。能量收集元件260内产生的电能通过能量供给线262供给控制单元230，并从而储 存在设置于控制230内的可充电电池组231内。由此，控制单元230在紧急状况下可由电 池组231供给电能，从而独立于外部信号和供给线270来控制流动控制阀250。现在参照图4，依据本发明第四个实施方式的吸氧设备300包括与图2所示实施方 式的结构和功能相似的箱体310，底盖320，高压氧气容器340，释放阀341，流动控制阀350， 控制单元330和氧气面罩345a-c。因此，在此省略这些组件的详细描述。图4所示实施方式包括能量收集元件360，其与参照图3所述的相同的方式构造。 能量收集元件360通过供给线361与控制单元330连接，以供给作用在箱体上从而作用在 能量收集元件360上的振荡运动产生的能量，并实现电能储存在控制单元330内的可充电 电池组331中。由此，图4所示吸氧设备300通过从电池组331获得用于控制流动控制阀 350所需的电能而独立并自保持地工作。飞机舱内压力突然下降的情况下，依据本发明的吸氧设备工作如下。通过信号线 70，170，270，370接收到紧急状况信号之后，控制单元30，130，230，330启动夹具22，122， 222，322 来释放底盖 20，120，220，320。进一步，控制单元分别启动化学启动器41，241或关断阀141，341来开始产生氧气
并使氧气流向氧气面罩。然后，吸氧设备独立并自保持地工作，也就是说，即使在信号供应线70，170，270， 370崩溃的情况下，设备也能确保使用氧气面罩向乘客安全供给氧气。这是通过由控制单元 内的可充电电池组或者从珀尔帖元件或者发生器为控制单元提供电能实现的。由此，控制 单元能够确保通过氧气面罩供给乘客的氧气的流动和压力根据舱内压力，并且如果需要的 话，根据舱内氧气浓度来控制。可以理解，珀尔帖元件或者发生器分别以这样的方式尺寸化使得安全地提供充足的电能以驱动控制单元。在本发明实施时，在氧气发生器与大约100° -175°的吸氧设备 的箱体内温度之间的典型的温度梯度情况下，适于依靠舱内压力控制控制阀的控制单元需 要大约5W能量，因此珀尔帖元件应该具有大约15 X 15mm的尺寸以提供大约8W的电能，。以 同样的方式，涡轮机和发生器的尺寸必须进行选择，以便供给控制单元充足的电能。可以理解，对于本领域技术人员来说，在读该描述时，本发明定义的元件的各种改 变和组合都能意识到。尤其，图3和4中所示的能量收集元件可以与图1和2所示的实施 方式组合，从而实现控制单元内可充电电池组的连续充电并进一步在吸氧设备操作过程中 分别实时转换储存在化学氧气发生器或压缩氧气容器内的能量。由此，控制单元的能量供 给可以进一步提高并能提供更长的时间。进一步地，可以理解到，化学启动器或关断阀分别不需要通过控制线来启动，但是 也可以以另外的方式启动，例如，通过连接氧气面罩和流动控制阀的氧气软管的拉力，例 如，将启动带插入化学启动器或释放阀分别与氧气软管之间的空间中。鉴于此，上述描述以及附图只能理解为实施例，而不限定本发明的优选实施方式， 保护范 围只通过所附权利要求来确定。
权利要求
一种吸氧设备，尤其用于给飞机的乘客或机组人员提供氧气，所述设备包括 氧气源(40)，其中储存氧气，尤其是以化学结合形式或压缩形式， 氧气导向设备(43，44a c，45a c)，用于将氧气从所述氧气源导向个人， 控制单元(30)，用于控制流经所述导向设备的所述氧气的压力和/或流动速度，其特征在于，通过能量转换和供给设备(60)，其适于 将所述吸氧设备中储存或产生的能量转换成所述控制单元需要的能量，以及 将所述控制单元需要的所述能量提供给所述控制单元。
2.根据权利要求1所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备与所述氧气源连 接，并适于-接收所述氧气源中储存的能量，-将所述氧气源中储存的所述能量转换成所述控制单元需要的能量，以及 其中，所述能量转换和供给设备与所述控制单元连接。
3.根据权利要求2所述的吸氧设备，其中，所述氧气源为化学氧气源，包括至少一个或 两个组件，所述组件以化学反应产生氧气，并且其中所述能量转换和供给设备适于将所述 化学反应氧气源产生的热能转换成所述控制单元需要的所述能量给所述控制单元。
4.根据前述权利要求所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备是与所述氧气 源热接触的珀尔帖元件。
5.根据权利要求2所述的吸氧设备，其中，所述氧气源是压缩氧气源，其包括处于压缩 态的氧气，并且其中所述能量转换和供给设备适于将所述压缩氧气释放产生的压力能量转 换成所述控制单元需要的所述驱动能量给所述控制单元。
6.根据权利要求5所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备包括涡轮机和发 生器，其中所述涡轮机-设置在从所述氧气源到所述个人的氧气流内，并且 -适于由储存在所述氧气源中的所述压力驱动，以及 其中所述发生器-与所述涡轮机连接，并由所述涡轮机驱动，并且-与所述控制单元连接，以将所述发生器内产生的能量供给所述控制单元。
7.根据权利要求1所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备适于转换由所述 吸氧设备或其部件的振荡运动所产生的能量。
8.根据前述权利要求中任一项所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备适于 将所转换的能量供给适于供给所述控制单元的储能设备。
9.根据前述权利要求中任一项所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备适于 将所述氧气源中储存的或由所述吸氧设备的振动产生的能量转换成电能。
10.根据前述权利要求8和9所述的吸氧设备，其中，所述储能设备是可充电电池组。
11.根据前述权利要求中任一项所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备适于 将所述氧气源中储存的或由所述吸氧设备或其部件的振动产生的能量转换成足以独立驱 动所述控制单元的量的能量。
12.一种使用吸氧设备为个人供氧的方法，所述方法包括步骤-从氧气源提供氧气流，尤其是通过提供压缩氧气或由化学反应产生的氧气，所述氧气源是所述吸氧设备的一部分，-控制控制单元中所述氧气流的流动和/或压力，所述控制单元是所述吸氧设备的一 部分，“为所述控制单元供给驱动能量，用于驱动所述流动和/或压力的控制， “将具有所述控制的流动和/或压力的所述氧气流导向到所述个人， 其特征在于，通过所述步骤-将所述吸氧设备或其部件内储存或产生的能量转换成所述控制单元的所述驱动能量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述能量由所述氧气源内的化学反应产生的热能转换而来以生成氧气。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述能量由以压缩氧气形式储存在所述氧气源内的压力能量转换而来。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述能量由所述吸氧设备或其部件的振荡运动转换而来。
16.根据前述权利要求12-15中任一项所述的方法， 其中，所述驱动能量是电驱动能量。
17.根据前述权利要求12-16中任一项所述的方法， 其中，所述驱动能量暂时储存在储存设备内。
18.珀尔帖元件的应用，将用于个人的、尤其是飞机乘客或机组成员的吸氧设备的氧气 源所耗散的热能转换成控制单元所需的作为驱动能量的电能，以控制给个人的所述氧气流 的质量流和/或压力。
全文摘要
本发明涉及一种吸氧设备，尤其用于给乘客或机组人员供氧，该设备包括氧气源，其中储存氧气，尤其以化学结合形式或压缩形式，氧气导向设备，用于将氧气从所述氧气源导向个人，以及控制单元，用于控制氧气流过所述导向设备的压力和/或流动速度。依据本发明，提供了一种改进的吸氧设备，其具有能量转换和供给设备，适于将所述吸氧设备中储存的或产生的能量转换成所述控制单元需要的能量，以及将所述控制单元需要的所述能量提供给所述控制单元。
文档编号A62B7/14GK101970055SQ200980104927
公开日2011年2月9日 申请日期2009年2月12日 优先权日2008年2月12日
发明者乎迪格·梅克斯, 冈特·布姆哥登, 沃尔夫冈·里特纳 申请人:联合技术公司
技术领域：
本发明涉及一种吸氧设备，尤其用于给飞机乘客或机组人员供氧，该设备包括氧 气源，其中储存氧气，尤其以化学结合形式(chemical bound form)或压缩形式，一种用于 将氧气从氧气源导向个人的氧气导向设备，以及一种控制单元，用于控制氧气流过导向设 备的压力和/或流动速度。本发明的另一方面是一种用于将氧气供给个人的方法和在前述 吸氧设备中珀尔帖元件的特定应用。
背景技术：
上述结构的吸氧设备用于必须给人短暂或持久的供氧的许多目的。该吸氧设备应 用的特殊领域是飞机领域，其中在高空飞行的飞机内部压力降需要为乘客和机组人员供氧 以确保这些人有充足的氧气供应。通常，吸氧设备提供给每一个机组成员和乘客或其团体 并且通常设置在乘客的上方。在紧急情况下，该吸氧设备启用，例如由舱内压力监控系统自 动启用或机组成员手动启用，然后，通过软管连接到氧气源的氧气面罩从乘客上方降下并 由乘客使用。氧气的流动可以由机组成员启动系统而自动开始，或者由乘客采取一种特殊 的动作而启用，例如，把面罩拉向自己，通过软管传递的拉力引导氧气流或者与氧气面罩相 连接的附加安全绳从而启动该设备。该吸氧设备的特殊问题是需要控制提供给人的氧气的压力和/或流动。如果提供 给人的氧气太多或太少，这会给人引起严重的危害。因此，通常提供有控制单元来控制氧气 的流动和/或压力。该控制单元根据周围的压力、周围氧气含量、乘客所取氧气或其它输入 参数来控制所述流动和/或压力。一般地，公知使用外界能源供给的驱动能量来驱动该控制单元，尤其是在吸氧设 备安装在该飞机中的情形下，该驱动能量来自飞机的能量供给系统。但是，已知在特殊情况 下，飞机的能量供给系统会崩溃，从而通过控制单元的氧气流动和/或压力的控制也会失 灵。这种崩溃是尤其重要的，因为通常飞机内部某系统的崩溃所引起的紧急状况即是需要 启动和驱动吸氧设备背后的原因。为了克服吸氧设备的控制单元崩溃的危险，已知将控制单元连接到飞机内部的辅 助紧急能路。但是，已知在飞机处于严重的危险时，即使这样的辅助能量系统也会失灵，从 而导致如前述的控制单元的同样的崩溃。
发明内容
与现代飞机相关联的另一个问题是需要提供一种整体轻型结构飞机以减少飞机 的能源消耗。能够理解到，该轻型结构包括诸如飞机机翼的结构组件重量的减少，但是也可 以包括舱内元件、配线等的重量的减少。本发明的一个目的是提供一种符合现代飞机这种 轻型结构的吸氧设备。现代飞机设计中的另一个目标是实现飞机的高效制造和维修以降低制造和维修 成本。
本发明的另一个目的是提供一种符合所述降低制造和维修成本的吸氧设备。本发明目的在于提供一种吸氧设备，其能克服前述的缺陷，为吸氧设备所供给的 人提供更好的安全性，尤其是在严重的紧急情形下。依据本发明的第一个方面，该目的通过提供一种介绍部分中所描述的吸氧设备来 实现，由于提供了能量转换和供给设备并且其适于将吸氧设备内储存或产生的能量转换成 控制单元需要的能量，以及将控制单元需要的能量提供给控制单元。依据本发明，尤其至少给控制单元提供驱动能量，其通过转换储存的或产生于吸 氧设备自身内的能量产生。一般地，储存或产生设备自身内的能量存在许多可能性。尤其 是，能量可以以压缩氧气的形式储存，由此压力本身通过释放即可转换成驱动能量。或者， 能量可以以一种或多种能进行化学反应或彼此间反应并且通过该化学反应提供能量的化 学物质储存在设备内部。例如，该化学反应可以是放热的，从而提供热能，其可以通过各种 转换方法转换成控制单元的驱动能量。另外，例如，飞机飞行或类似过程中振动所引起的吸 氧设备自身或其部分的振荡运动可转换成控制单元的驱动能量。本发明的第一个优点是吸氧设备个别地或完全地通过内部产生的能量为控制单 元提供驱动能量，从而避免或至少降低尾随飞机机载能量供给系统崩溃的控制单元崩溃的 危险。依据本发明的吸氧设备的第二个优点是它甚至独立于此类飞机的辅助紧急状况能量 系统，并且受到独立于该能量系统的驱动。通过这一点，能够提供一种独立的吸氧设备来提 高该吸氧设备所供给的人的生命安全性。依据本发明的吸氧设备的第二个优点是它不需要与飞机能量供给系统相连的能 量供给，从而使得无需提供大量的连接元件或配线。这样会节约飞机整体的重量以及进一 步简化飞机的制造，因为该系统独立的、孤立的吸氧设备只需靠近在紧急状况情形下需要 供给氧气的每个人安装，不需要大量的配线或诸如此类。尤其，依据本发明吸氧设备的电连 接的横截面可以显著降低，从而明显节约飞机的重量，尤其在具有多个吸氧设备的大型飞 机的情形下。在一个特定的实施方式中，依据本发明的吸氧设备可以只通过具有小横截面 的控制线与中央启动单元相连以启动吸氧设备，然后吸氧设备可以通过独立转换储存在设 备内的能量为控制单元供给驱动能量而独立于任何配线工作。依据本发明的第一个优选实施方式，所述能量转换和供给设备与所述控制单元连 接并适于为控制单元提供控制单元需要的所述能量。依据该实施方式，转换为用于控制单 元的驱动能量的能量储存在设备的氧气源内。该实施方式为特别优选是因为氧气源储存该 能量无需增加它的重量并且所储存的能量不影响整个设备任何重量增加。如前所述，该能 量可以以一种、两种或更多种能够以放热反应进行反应的化学物质形式或以压缩氧气的形 式储存。依据本实施方式为了转换和供给能量，能量转换和供给单元与氧气源以及控制单 元连接。该连接可以机械地实现，例如提供热接触或者将能量转换和供给设备的一个元件 暴露在氧气源产生的流动压力中，或者该连接通过电连接的方式实现。该优选实施方式可以进一步改进所述氧气源为化学氧气源，其包括至少一个或 两个组件，所述组件通过化学反应产生氧气，并且其中所述能量转换和供给设备适于将氧 气源所述化学反应产生的热能转换成控制单元需要的能量给控制单元。在该实施方式中， 一种或多种化学反应物质可以设置在氧气源内并且可以通过外界化学反应或通过引入彼 此相接触即开始化学反应的两种物质进行反应，由此该反应的一种产物就是能够供给人的氧气。该反应可以是放热的，从而产生可以转换成控制单元驱动能量的热能。该转换和供给设备的一个示例是珀尔帖(peltier)元件，其与氧气源热接触，将 氧气源内放热反应的热量传递给珀尔帖元件，并且从穿过氧气源到周围温度的珀尔帖元件 的温度梯度产生珀尔帖元件内产生的电能，并将该电能供给控制单元。依据本发明的另一个优选实施方式，所述氧气源是压力氧气源，其包括处于加压 态的氧气，并且其中所述能量转换和供给设备适于将所述压缩氧释放产生的压力能量转换 成供给控制单元的控制单元需要的所述驱动能量。依据本实施方式，氧气储存在压力氧气 源内。氧气的该种储存方式是技术人员公知的，而且氧气可以以高压储存，从而实现通过机 械设备将该压力的能量转换成控制单元的驱动能量。该实施方式可以进一步改进，所述发生器与所述涡轮机连接以由所述涡轮机驱 动，以及与所述控制单元连接以将所述发生器内产生的能量供给所述控制单元。在该优选 实施方式中，所述能量转换和供给设备包括涡轮机，其与氧气源以这样的方式相连，使得从 氧气源流向个人的氧气流经所述涡轮机并在所述涡轮机内被解压，从而实现所述涡轮机内 转子的旋转。涡轮机可以是水斗式涡轮机或轴流式涡轮机，但是通常各种类型的涡轮机都 可以用在该实施方式中，只要结构和功能需求满足所述涡轮机。可以理解，在启动给个人的 氧气供给之后，通过压缩氧气储存在氧气源内的机械能转换开始可以引起用于控制单元的 大量的驱动能量的产生，由此，如果供给个人的氧气在持续，供给控制单元的能量会随着氧 气源内压力的降低相应降低。因此，该优选实施方式进一步包括储能设备，类似可充电电池 组、电容器等来储存氧气供应起始之后的初始时间段过多的驱动能量，以及 在氧气供应的 稍后时间段从该储能设备为控制单元供给驱动能量，其中通过能量转换和供给设备转换的 驱动能量不足以驱动控制单元。依据本发明的又一个优选实施方式，所述能量转换和供给设备适于转换由吸氧设 备或其部件的振荡运动所产生的能量。依据该实施方式，整个吸氧设备或至少其部件的振 荡运动转换成控制单元的驱动能量。能量转换和供给设备可以包括转换单元，其适于转换由该设备供给氧气的乘客或 机组成员实施的振荡运动。另外，该转换单元可以包括曲轴，按钮，施加振动力的手柄等。另外，已知在飞行或地面传输过程中，尤其是飞机起飞和登陆演习过程中，整个飞 机内引起明显的抖动，并导致安装在飞机内的任何设备的明显的振荡运动。依据该实施方 式，该振荡运动优选用于为控制单元提供驱动能量。如前所述，通过乘客或机组成员额外地 或二者择一地手动输入完成能量转换。可以理解到，依据该实施方式，在紧急状况情形下 出现的振荡运动可以转换成控制单元的驱动能量，从而为控制单元提供直接实时的能量供 给。但是，尤其优选地，在吸氧设备内设置一个缓冲器储存设备，其可以储存紧急状况之前 飞机演习过程中该转换所产生的控制单元的驱动能量。由此，因为通过振荡运动的能量转 换持续充电，可以确保储能设备总是处于满载状态以防紧急状况。进一步优选地，所述能量转换和供给设备适于将转换的能量供给适于供给所述控 制单元的储能设备。如前所述，在能量转换和供给设备转换飞机常规飞行或地面传输状况 过程中整个设备或其部件的振荡运动的情况下，该储能设备是尤其优选的。但是，可以理解 至IJ，该储能设备在本发明许多其它优选实施方式中同样具有优点。储能设备可以是可充电 电池组、电容器、压力缓冲器、可旋转储重设备等。
进一步优选地，所述能量转换和供给设备适于将氧气源中储存的或吸氧设备振动 产生的所述能量转换成电能。依据该实施方式，能量转换和供给设备提供现有技术中公知 的能够用于驱动控制设备的能量形式的电能。尤其优选地，在设置储能设备的情况下，所述储能设备是可充电电池组。该可充电 电池组可以设计为轻型结构用于为控制单元长期提供充足的能量。依据最后一个优选实施方式，所述能量转换和供给设备适于将氧气源中储存的或 吸氧设备或其部件振动产生的所述能量转换成足以能独立驱动所述控制单元的能量。依据 该优选实施方式，吸氧设备适于独立于外部能源工作，从而能够提高吸氧设备供给的个人 的安全性。尤其地，该吸氧设备可以只需要一个短的初始信号来激活氧气供给，然后自保持 地工作，从而独立于飞机机载的其它任何一个系统。在该情形下，该吸氧设备的任何信号线 或供给线的横截面与现有技术中的系统相比可以显著减小，从而实现飞机整个重量的显著 降低。依据本发明的第二个方面，提供了一种使用吸氧设备为人供氧的方法，该方法包 括以下步骤从氧气源提供氧气流，氧气源是吸氧设备的一部分，尤其提供压缩氧气或化学 反应产生的氧气；控制控制单元中的氧气流的流动和/或压力，控制单元是吸氧设备的一 部分；为所述控制单元供给驱动能量，用于驱动所述流动和/或压力的控制；将具有所述控 制流动和/或压力的所述氧气流导向所述个人，其中所述吸氧设备或其部件内储存或产生 的能量转换成所述控制单元的所述驱动能量。依据该方法，供给个人的氧气的安全性得以 显著提高。该方法尤其使用前面描述 的吸氧设备来实现。该方法可以进一步改进，所述能量由所述氧气源内化学反应产生的热能转换而来 以产生氧气。依据该实施方式，可以使用现有技术中已知的氧气源为个人供氧的控制单元 转换和供给能量。进一步优选地，所述能量由以压缩氧气形式储存在所述氧气源内的压力能转换而 来。依据该实施方式，优选的氧气储存方式用于转换并将驱动能量供给为个人供氧的控制 单元。进一步地，所述驱动能量优选为电驱动能量。由此，电能被供给控制单元，其是该 控制单元能量的常用形式。最后，该方法可以进一步改进，所述驱动能量暂时储存在储存设备中。该类型的能 量供给方法在吸氧设备使用的时间内能量转换不连续的情形中尤其优选，尤其是在紧急状 况期间没有实时的充足的驱动能量转换的情形中，或在紧急状况中只有初始充足和甚至可 能过量的能量转换并能供给，但是在紧急状况稍后时间阶段，如果只有该能量供给通过能 量转换和供给设备实时转换的所述控制单元，驱动能量的缺乏可能会出现的情形中。依据本发明的第三个方面，提供了珀尔帖元件的特定应用，该元件用于将用于个 人，尤其是飞机乘客或机组成员的吸氧设备的氧气源驱散的热能转换成控制供给个人的氧 气流的质量流和/或压力的控制单元所需的作为驱动能量的电能。依据本发明该方面，珀尔帖元件用于专门改进依据本发明的吸氧设备或方法。珀 尔帖元件尤其适于该应用，因为它提供了一种在广泛的应用领域用于将热能转换成电能的 低重量和有效的设备，氧气供给过程中采用了产生放热反应的氧气源，并采用了需要电能 来控制氧气的流动和/或压力的控制单。
参考附图对本发明的优选实施方式进行描述，其中图1是依据本发明第一个实施方式的吸氧设备的示意图；图2是依据本发明第二个实施方式的吸氧设备的示意图；图3是依据本发明第三个实施方式的吸氧设备的示意图；图4是依据本发明第四个实施方式的吸氧设备的示意图。
具体实施例方式首先参考图1，依据本发明第一个实施方式的吸氧设备1容置在箱体10内，箱体 10由其底面上的底盖20封闭。在图1的右手侧，底盖20在一侧通过铰链21与箱体10连 接。在相对的一侧，底盖20通过可释放的夹具22固定于箱体10。夹具22通过信号线23与设置在箱体10内的控制单元30连接。通过信号线23， 夹具22可以释放使得底盖20在重力作用下打开。进一步，化学氧气发生器40设置在箱体10内。在化学氧气发生器内储存化学物 质。一旦通过化学启动器41启动，储存在化学氧气发生器内的化学物质发生化学反应，其 一种产物是氧气。化学启动器41通过电信号线42与控制单元30连接，以使通过控制单元30引出 的电信号线，氧气发生器40内的化学反应可通过化学启动器41开始。化学氧气发生器40内产生的氧气通过氧气线43导向流动阀50。穿过流动阀50， 氧气进一步通过氧气软管44a，b，c导向氧气面罩45a，b，C。氧气面罩45a，b，c这样设置 在箱体10内，使得底盖20 —旦打开，它们就朝着坐在吸氧设备下方的乘客落下。流动阀50通过信号线51与控制单元30连接，以使从流动阀50流向氧气面罩 55a-c的氧气流可以通过控制信号线51由控制单元30控制。珀尔帖元件60与氧气发生器40连接，以使氧气发生器40内产生的任何热量都传 递给珀尔帖元件60。由此，氧气发生器40内通过储存在氧气发生器40内的化学物质的放 热反应产生的热量可以通过珀尔帖元件60转换成电能。因此，珀尔帖元件60内产生的电 能通过供给线62传递给控制单元30以驱动控制单元30。控制单元30内，设置有可充电电 池组31，其能够储存珀尔帖元件60产生的过量的能量，以及在由珀尔帖元件60提供的驱动 控制单元30的电能不充足的情况下驱动控制单元30。还设有将控制单元30连接到飞机的控制系统的外部信号和供给线70。通过信号 和供给线70，紧急状况可以发信号给控制单元30，从而启动释放夹具22和初始化化学启动 器41的步骤以提供氧气和氧气面罩给坐在吸氧设备下方的三个乘客。可以理解，通过外部 信号和供给线70，氧气发生器40内的化学反应初始启动后，图1中所示的吸氧设备进一步 独立并自保持地工作。尤其地，吸氧设备能够控制从控制单元30通过信号线51流经流动 控制阀50的流动，由此，控制单元30通过供给线62由珀尔帖元件62供给了电能。图2示出了依据本发明第二个实施方式的吸氧设备100。第二个实施方式包括与 第一个实施方式的结构和功能相似的箱体110，底盖120，控制单元130和氧气面罩145a-c， 因此省略此处详细的描述。
在第二个实施方式中，提供了高压氧气容器140。氧气容器140通过释放阀141与 流动控制阀150连接将从高压氧气容器140流经止回阀141和流动控制阀150的氧气引导到涡轮机 160并驱动涡轮机160。然后，氧气导向如前文参照图1所述的氧气面罩145a-c。涡轮机160机械连接到发生器161并驱动发生器161。发生器161产生通过供给 线162导向控制单元130从而为控制单元130供给驱动能量的电能。关断阀141通过信号线142与控制单元130连接，以使在紧急状况下控制单元可 以打开关断阀141，从而使得储存在氧气容器140中的氧气通过流动控制阀150和涡轮机 160流向氧气面罩145a-c。图3示出了依据本发明第三个实施方式的吸氧设备200。图3所示的吸氧设备200 包括与图1所示实施方式的结构和功能相似的箱体210，底盖220，控制单元230，化学氧气 发生器240和化学启动器241，流动控制阀250和氧气面罩245a_c。因此，在此省略这些组 件的详细描述。在箱体210中设置有能量收集元件260。能量收集元件260与箱体210连接，并适 于将由振动、加速等而作用在箱体210上的机械能转换成电能。能量收集元件260包括电 感线圈，可移动磁芯设置在线圈内并且通过机械弹簧偏置，从而在箱体210和能量收集元 件260在承受影响磁芯相对于线圈运动的振荡运动的情况下，实现线圈内的电能感应。能量收集元件260内产生的电能通过能量供给线262供给控制单元230，并从而储 存在设置于控制230内的可充电电池组231内。由此，控制单元230在紧急状况下可由电 池组231供给电能，从而独立于外部信号和供给线270来控制流动控制阀250。现在参照图4，依据本发明第四个实施方式的吸氧设备300包括与图2所示实施方 式的结构和功能相似的箱体310，底盖320，高压氧气容器340，释放阀341，流动控制阀350， 控制单元330和氧气面罩345a-c。因此，在此省略这些组件的详细描述。图4所示实施方式包括能量收集元件360，其与参照图3所述的相同的方式构造。 能量收集元件360通过供给线361与控制单元330连接，以供给作用在箱体上从而作用在 能量收集元件360上的振荡运动产生的能量，并实现电能储存在控制单元330内的可充电 电池组331中。由此，图4所示吸氧设备300通过从电池组331获得用于控制流动控制阀 350所需的电能而独立并自保持地工作。飞机舱内压力突然下降的情况下，依据本发明的吸氧设备工作如下。通过信号线 70，170，270，370接收到紧急状况信号之后，控制单元30，130，230，330启动夹具22，122， 222，322 来释放底盖 20，120，220，320。进一步，控制单元分别启动化学启动器41，241或关断阀141，341来开始产生氧气
并使氧气流向氧气面罩。然后，吸氧设备独立并自保持地工作，也就是说，即使在信号供应线70，170，270， 370崩溃的情况下，设备也能确保使用氧气面罩向乘客安全供给氧气。这是通过由控制单元 内的可充电电池组或者从珀尔帖元件或者发生器为控制单元提供电能实现的。由此，控制 单元能够确保通过氧气面罩供给乘客的氧气的流动和压力根据舱内压力，并且如果需要的 话，根据舱内氧气浓度来控制。可以理解，珀尔帖元件或者发生器分别以这样的方式尺寸化使得安全地提供充足的电能以驱动控制单元。在本发明实施时，在氧气发生器与大约100° -175°的吸氧设备 的箱体内温度之间的典型的温度梯度情况下，适于依靠舱内压力控制控制阀的控制单元需 要大约5W能量，因此珀尔帖元件应该具有大约15 X 15mm的尺寸以提供大约8W的电能，。以 同样的方式，涡轮机和发生器的尺寸必须进行选择，以便供给控制单元充足的电能。可以理解，对于本领域技术人员来说，在读该描述时，本发明定义的元件的各种改 变和组合都能意识到。尤其，图3和4中所示的能量收集元件可以与图1和2所示的实施 方式组合，从而实现控制单元内可充电电池组的连续充电并进一步在吸氧设备操作过程中 分别实时转换储存在化学氧气发生器或压缩氧气容器内的能量。由此，控制单元的能量供 给可以进一步提高并能提供更长的时间。进一步地，可以理解到，化学启动器或关断阀分别不需要通过控制线来启动，但是 也可以以另外的方式启动，例如，通过连接氧气面罩和流动控制阀的氧气软管的拉力，例 如，将启动带插入化学启动器或释放阀分别与氧气软管之间的空间中。鉴于此，上述描述以及附图只能理解为实施例，而不限定本发明的优选实施方式， 保护范 围只通过所附权利要求来确定。
权利要求
一种吸氧设备，尤其用于给飞机的乘客或机组人员提供氧气，所述设备包括 氧气源(40)，其中储存氧气，尤其是以化学结合形式或压缩形式， 氧气导向设备(43，44a c，45a c)，用于将氧气从所述氧气源导向个人， 控制单元(30)，用于控制流经所述导向设备的所述氧气的压力和/或流动速度，其特征在于，通过能量转换和供给设备(60)，其适于 将所述吸氧设备中储存或产生的能量转换成所述控制单元需要的能量，以及 将所述控制单元需要的所述能量提供给所述控制单元。
2.根据权利要求1所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备与所述氧气源连 接，并适于-接收所述氧气源中储存的能量，-将所述氧气源中储存的所述能量转换成所述控制单元需要的能量，以及 其中，所述能量转换和供给设备与所述控制单元连接。
3.根据权利要求2所述的吸氧设备，其中，所述氧气源为化学氧气源，包括至少一个或 两个组件，所述组件以化学反应产生氧气，并且其中所述能量转换和供给设备适于将所述 化学反应氧气源产生的热能转换成所述控制单元需要的所述能量给所述控制单元。
4.根据前述权利要求所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备是与所述氧气 源热接触的珀尔帖元件。
5.根据权利要求2所述的吸氧设备，其中，所述氧气源是压缩氧气源，其包括处于压缩 态的氧气，并且其中所述能量转换和供给设备适于将所述压缩氧气释放产生的压力能量转 换成所述控制单元需要的所述驱动能量给所述控制单元。
6.根据权利要求5所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备包括涡轮机和发 生器，其中所述涡轮机-设置在从所述氧气源到所述个人的氧气流内，并且 -适于由储存在所述氧气源中的所述压力驱动，以及 其中所述发生器-与所述涡轮机连接，并由所述涡轮机驱动，并且-与所述控制单元连接，以将所述发生器内产生的能量供给所述控制单元。
7.根据权利要求1所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备适于转换由所述 吸氧设备或其部件的振荡运动所产生的能量。
8.根据前述权利要求中任一项所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备适于 将所转换的能量供给适于供给所述控制单元的储能设备。
9.根据前述权利要求中任一项所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备适于 将所述氧气源中储存的或由所述吸氧设备的振动产生的能量转换成电能。
10.根据前述权利要求8和9所述的吸氧设备，其中，所述储能设备是可充电电池组。
11.根据前述权利要求中任一项所述的吸氧设备，其中，所述能量转换和供给设备适于 将所述氧气源中储存的或由所述吸氧设备或其部件的振动产生的能量转换成足以独立驱 动所述控制单元的量的能量。
12.一种使用吸氧设备为个人供氧的方法，所述方法包括步骤-从氧气源提供氧气流，尤其是通过提供压缩氧气或由化学反应产生的氧气，所述氧气源是所述吸氧设备的一部分，-控制控制单元中所述氧气流的流动和/或压力，所述控制单元是所述吸氧设备的一 部分，“为所述控制单元供给驱动能量，用于驱动所述流动和/或压力的控制， “将具有所述控制的流动和/或压力的所述氧气流导向到所述个人， 其特征在于，通过所述步骤-将所述吸氧设备或其部件内储存或产生的能量转换成所述控制单元的所述驱动能量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述能量由所述氧气源内的化学反应产生的热能转换而来以生成氧气。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述能量由以压缩氧气形式储存在所述氧气源内的压力能量转换而来。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述能量由所述吸氧设备或其部件的振荡运动转换而来。
16.根据前述权利要求12-15中任一项所述的方法， 其中，所述驱动能量是电驱动能量。
17.根据前述权利要求12-16中任一项所述的方法， 其中，所述驱动能量暂时储存在储存设备内。
18.珀尔帖元件的应用，将用于个人的、尤其是飞机乘客或机组成员的吸氧设备的氧气 源所耗散的热能转换成控制单元所需的作为驱动能量的电能，以控制给个人的所述氧气流 的质量流和/或压力。
全文摘要
本发明涉及一种吸氧设备，尤其用于给乘客或机组人员供氧，该设备包括氧气源，其中储存氧气，尤其以化学结合形式或压缩形式，氧气导向设备，用于将氧气从所述氧气源导向个人，以及控制单元，用于控制氧气流过所述导向设备的压力和/或流动速度。依据本发明，提供了一种改进的吸氧设备，其具有能量转换和供给设备，适于将所述吸氧设备中储存的或产生的能量转换成所述控制单元需要的能量，以及将所述控制单元需要的所述能量提供给所述控制单元。
文档编号A62B7/14GK101970055SQ200980104927
公开日2011年2月9日 申请日期2009年2月12日 优先权日2008年2月12日
发明者乎迪格·梅克斯, 冈特·布姆哥登, 沃尔夫冈·里特纳 申请人:联合技术公司
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