提供对缺氧的保护的呼吸装置以及安装的制作方法
专利名称：提供对缺氧的保护的呼吸装置以及安装的制作方法
技术领域：
本发明涉及使飞机的乘务员、尤其是技术飞行人员免于与高 降压和减 座舱内出现烟雾相关的危险、或在降压事故后飞机转移到其不同高度时会出现 的危险的呼吸装置。
背景技术：
目前，每个班机飞行员都有一个呼吸装置，该呼吸装置包括安装有与呼吸
气体源连接的供需调节器的面罩。航空规章要求在不到5秒钟之内能够将面罩 就位并向其佩戴者提供氧气。现在，通过利用具有能够充气和放气的气动吊带 (harness)的面罩通常能够达到这种结果，例如在文献FR-A-l 506 342、FR-A-2 784卯0、 EP-A-0 628 325以及U.S. Pat. Nos. 5,503,147, 5,590,102和5,623,923
所描述的各种而罩之一。充气的吊^^使面罩^快速地戴在机组人员的头上。戴
上面罩后将面罩放'—(使得面罩牢固地密封贴合在佩戴者的脸上。
加压的气休源必须能够在足够给吊带充气和供给面罩的调节器的压强下
立即释放氧气或富氣空气。
在运送乘客的"飞机"上，氧气的必要供给需要非常大的重量。为了减少
这种重量，氧气供应可以由机载氧发生器来代替，例如机--組载氧发生器系统
(OBOGS)。然而，这种发生器只有在从供应氧气的命令起延迟一段时间后 才供应高富氧的空气。另外，OBOGS的输出压强取决于发动机的转动速度， 并且供应的空气的富氧程度是变化的。最初町获得的压强可能是非常低的，不 能使所述快速戴上的吊带充气。最初的富氧程度也可能不足以对于缺氧进行保 护。用于供应富氧空气的公用缓冲罐置于OBOGS的出口处，但是这种解决方 案太不完美了，尤其是因为可获得的压强不足以使吊带充气，这是因为吊带需 要至少2巴来充气。此外，氧气输送管的存在导致进一步的延迟，以及压强损 失。
在同一个申请人的美国专利No. 6,923,193 B2中描述了一种解决方案。如图1中所示，所公开的呼吸装置由呼吸电路构成，该呼吸电路包括单独的缓冲
高压间34，其设置在到乘务员面罩10的供给线上，位于OBOGS 30和面罩的 调节器12之间。该呼吸电路还包括设置在发生器30和高压间34之间的单向 止回阀36。该系统还包括阀装置38，用于阻止缓冲器的最初充气，直到从 OBOGS释放氧含量和足够的压强。面罩10可储存在设有两个折板门18、 20 的盒16中。盒16带有的阀22设置在连接到调节器12的软管26和连接到高 压间34的供给管24之间。
在操作的稳定状态条件下，供给管24从发生器30接收高富氧空气。在刚 起飞后，这种系统实际il使用飞机发动机的全操作功率。由于在该阶段由 OBOGS产生的富氧空气的压强是很卨的，所以缓冲^'压间因单向止回阀36 和阀装置38的缘故而在足够的压强卜'被充满富氧空气，随后在需要时给头部 吊带充气。
作为一般的规则，OBOGS输送可根据发动机速度变化的压强。对于 OBOGS，输送的压强可在0.5巴到3巴范围或更大范围内变化。如果当发动 机在全功率下爬升时达到的最大压强可超过给吊带充气所需的压强，则只有在 有限的一段时间内可以得到这种压强。
乘务员b丁以在特定的飞行阶段'霜要戴上面罩，例如在超过了给定的巡航高 度时。此外，在飞行期间，乘务员频繁地进行几个摘除和戴上面罩的周期，以 离开座舱等。由于起飞过程是OBOGS在足够高的压强下释放空气以给吊带充 气的唯一阶段，在飞行期间面罩的几次使用将导致高压间将其高压容量注入吊 带，如果氧气也释放到面罩，则历经第一呼吸周期。在几个摘除/戴上周期之 后，由于发动机不再工作在全功率状态，在飞行期间OBOGS仅能释放低压富 氧空气，不可能使吊带充气。
此外，当氧气源是低压源时,现有的技术方案不能满足给吊带充气的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的、具有供氧和面罩的呼吸装置，面罩具有 气动吊带。更具体的目的是提供一种适于大容量班机的装置，这种大容量班机 为乘务员和乘客集中供氧。更特殊的目的是提供一种在K行期间保证呼吸气体 供应并确保多次快速穿戴的装置。为此，这里提供了根据权利要求1的呼吸装置和根据权利要求10的方法。
当使用OBOGS、或更普通的呼吸气体源时，优选地使用具有专门用来给 吊带充气的缓冲高压间的单独的充气电路，由于具有压縮装置，在飞行期间能 够重新对缓冲高压间进行充气。如美国专利No. 6,923,193 B2中所述，无论呼 吸装置是否设有第二缓冲高压间来存储富氧空气，都设置独立的电路来给吊带 充气，不会对呼吸电路增加限制。因此在飞行期间的任何时间，第一独立缓冲 高压间都能够重新充满压缩空气，允许多次戴上面罩。
实际上，用于存储3至5公升压縮空气的高压间足够用了。为了充气的目 的，当前的面罩吊带通常霜嬰约2至2.5巴的压强和约1公升的容积。
本发明使得有町能将高压间充满在飞行期间町多次给吊带充气的压缩空 气。人们不必只依赖-T能够仅能够充满一次的高压间，即当OBOGS输出压强 高f 2至2.5巴时。
卨压间町合并入面罩存储盒。然后高压间直接连接到供给面罩的吊带的软 管。这种构造仅需要少量增加盒的尺寸，例如在文献关国专利No. 6,039,045 或No. 6，923，193 B2中所描述的。木发明也涉及一种如权利要求IO所述的将 争独的缓冲高压间重新充满压縮空气的方法。
基于对特定实施例的以f描述的理解，卜.述特征以及其他特征将得到更好 的理解，特定实施例是作为非限制性示例。该描述参照附图。
图1是具有全脸面罩的己知呼吸装置的简明视图，并示出了在存储盒外面 的面罩；
图2是构成本发明特定实施例的具有全脸面罩的呼吸装置的简明视图，并 示出了在存储盒外面的面罩；以及
图3示出了根据本发明的没有设置存储盒的装置的第二实施例。
具体实施例
在以下的描述中，呼吸气休源被示为包含OBOGS组的发生器，但不局限 于包含OBOGS组的发生器。源的其他示例可以是低压呼吸气体容器或瓶。 如图2所示的装置包括具有调节器12和气动吊带14的呼吸面罩10，调节器10能够利用周围空气进行稀释，气动吊带14可尤其由上述专利申请中所 描述的多种类型中的任一种构成。调节器12可以是例如供需调节器或任何其 他类型的调节器。
当不在使用状态时，面罩和吊带存储在设有双折板门18、 20的盒16中。 该盒的外壳带有的阔22设置在连接到面罩的调节器的软管226和位于盒16 内的供给管224之间。设置阀22以便当面罩10的使用者将面罩从盒中拉出并 且折板18和20打开时，允许软管226与管224连通。在附加的实施例中，盒 也可带有用于在调节器的不问操作模式之间进行选择的开关，即，稀释(仅提 供对缺氧的保护)或不稀释(用T提供对烟雾或在非常高的海拔处的保护)。 在另- -个实施例中，确保这些功能的开关可设置在面罩上。
在操作的稳定条件卜'，管224从发生器30接收高富氧空气，发生器30 通常由具有交替的吸收和释放周期的OBOGS组构成。图1示出了两个 OBOGS。相同的单-发生器供给大量面罩。例如每个OBOGS包括分子筛。 这种OBOGS是可以从『tf场h获得的，例如，利片j如关闺专利No, 4,561,865 以及这里引用的现有技术所描述的配置。
在图2中所示的本发明的实施例中，供给线提供在存储盒和发生器30的 出气歧管32之间的连接。歧管32允许将来自发生器30的富氧空气分配到乘 务员面罩和乘客面罩。通过连接在歧管32和乘务员面罩中的任一个或多个之 间的特定供给线来允许分配到乘务员面罩。通过与前述供给线不同的供给线来 允许分配到乘客面罩，这是因为乘客面罩适用不同的规格，例如，需要不可充 气的吊带。
软管226、阀22、供给管224以及到歧管32的供给线是将面罩连接到富 氧空气、即呼吸气体源的呼吸电路的一部分。
如图2所示，根据本发明的呼吸装置还包括
——第一缓冲高压间134，具有连接到面罩10、更具体的是连接到调节器 12的出口，用于供给吊带14压縮气体，
——压縮机50，用于将压縮气体释放到第一缓冲高压间134。 因此，在根据本发明的呼吸装置中，设置了具有缓冲高压间134和压缩装 置50的单独的气体电路、即吊带充气电路来给吊带充气。由于存在将气动吊 带14连接到第一缓冲高压间的特定供给线，可达到这个目的。
7本发明允许在整个飞行期间依赖于充满处于足够给吊带14充气的压强下 的压縮气休的专用罐。
压縮机50确保填充第一缓冲高压间134到足够用于给吊带14充气的压强。
在优选的实施例中，单向止回阀136可设置在压縮机50和第一缓冲高压 间134之间。止回阀136准许在缓冲卨压间134中保持处于足够给吊带充气的 压强下的空气的体积，即使是在压缩机50不工作期间。
缓冲高压间134可通过特定的供给线连接到吊带14，该特定的供给线包
括
——软管126，其直接连接到吊带14，或通过面罩10间接连接到吊带14，
以及
——供给管124，其设置在盒16内部，并将高压间134连接到柔软管126。 盒的外壳带有的、类似于前述阀22的阀可设置在软管126和供给管124 之间。设置这种阀以便当面罩10的使用者将面罩从盒中拉出并且折板18和 20打开时，允许软管126与管124连通。这种阀不是必须的，因为只要面罩 的使用者没有按F设置在所述面罩上的按钮以给吊带14充气，压縮气休就保 留在管124和软管126之内。
供给到压縮机50的气休可来自不同的源。压縮机50可包括开向飞机中周 围空气的入口 51，如图1所示，以使得压縮的周围空气能够供应到缓冲高压 间134。
另一中提供空气到压縮机50的方法是通过将来自一个或多个飞机发动机 的压縮机的空气、即供给OBOGS的相同空气供给到压縮机入口。
来自这些源中的任一个的气体往往是非常潮湿的。可供选择的办法是供给 压縮机50千燥气体。
在本发明的可选实施例中，压縮机50可包括例如通过如图2所示的供给 线52连接到呼吸气体源30的出口的入口 ，其中供给线52将位于供给线上的 压縮机50连接到面罩10下游的歧管32。可提供其他连接装置，以将压縮机 50连接到呼吸气体源的出口，或连接到源30下游的存储罐46。因此压縮的富 氧空气可供应到第一缓冲高压间134。这种空气比上述的空气源干燥，从而减 少了与潮湿有关的任何问题。由于儿次连续的面罩穿戴将使得第一缓冲高压间134排空其压縮气体，在 根据本发明的呼吸装置的优选实施中，当第一缓沖高压间的压强P下降至低于 第一给定值&时，启动压縮机50，而当其压强增加至高于第二给定值P2时， 关闭压縮机50。随着吊带14的连续的充气/放气循环，由于缓冲器消耗其压縮 空气，缓冲高压间134中的压强水平将降低。然后需要压縮空气用于吊带的下 次使用。当高压间134内的压强下降至低于P,时，启动压縮机50，其中P,在 [2.0， 2.5]巴范围内或更高，以确保适当的吊带充气。
然后第一缓冲高压间被填充至足够用F给吊带14充气的压强。
为了避免高压间134内的压强过大，以及减小其尺寸，当P超过P2，例 如为5至6巴，或超过允许几次连续的穿戴而不需要太长时间达到、或对1二压 縮机太大了的压强水平的时候，可切断压缩机。
为T测量缓冲高压间的压强，压强传感器44可设置在第一缓冲高压间134
在nj选的实施例中，为了启动或关闭压缩装置50，第一压强开关(末示 出)可设置在第一缓冲高压间134中，用于、当所述高压间内的压强P下'降至低 丁-P,时，启动压縮装置50。然后设置第二压强开关(未示出)，以当所述压 强P增加至高于P2时，关闭压縮装置50。
如图2中所示，前述呼吸电路可包括第二缓冲高压间234，其设置在歧管 32和乘务员面罩10之间的供给线上，如在US 6,923,193 B2中所述。第二缓 冲高压间234至少具有连接到面罩的出口 ，用于通过管224和供给线226来供 给调节器12。
在根据本发明的装置的附加实施例中，控制阀(通常为电磁阀)38设置 在单向止回阀236上游的供给线上，以控制供给到高压间234的氧气含量。
在如图2所示的实施例中，存储盒设有第一缓冲高压间134和第二缓冲高 压间234。在不同的实施例中，缓冲高压间134可设置在与存储盒16分开的 不同位置中。
在图3所示的变型实施例中，面罩IO设计为不是存储在面罩盒中。根据 本发明的呼吸装置包括第一缓冲高压间134和压縮机50，其中第一缓冲高压 间134具有连接到面罩10、更具体的是连接到吊带14的出口，用于供给所述 吊带压縮空气，压縮机50用于将压縮空气释放到第一缓冲高压间134。在优选的实施例中，单向止回阀136 n]"设置在压縮机50和第一缓冲高压 间134之间。止回阀136准许在缓冲高压间134中保持处于足够给吊带充气的 压强下的空气的体积，即使是在压缩机50不工作期间。
由于直接连接到吊带14、或通过面罩10间接连接到吊带14的软管126， 缓冲高压间134可连接到吊带14。如同第一实施例，压縮机50可从飞机中的 周围空气、山一个或多个飞机发动机的压縮机产生的空气或来自呼吸气体源的 气休获得其输入气体，例如，从图3中虚线所示的连接到歧管32或直接连接 到源出口的供给线52。
在优选的实施例中，设置压强传感器44以测量高压间电压P，并允许压 縮机50启动(如果P下降至低于P,)或关闭(如果P增加至高于P2)，如在 第一实施例中所述。如上所述，压强开关可设置在压强传感器44的平面中。
至于呼吸电路，面罩10通过软管226直接连接到歧管32或连接到单独的 高压间234。在高压间234和歧管32之间的连接包括争向止回阀36。
也可设置电磁阀38并将其连接到控制模块40，当由气体分析器42测量 的氧气含量超过确定的值时，控制模块40将歧管32与止回阀36连通。
根据木发明的呼吸装置允许在整个t行期间儿次穿戴面罩。压縮装置50 允许在足够高的压强下将高压间重新充满气体，以再次给面罩的吊带充气。由 于因充气电路和呼吸电路是分开的缘故而没有与调节器连接的充气电路，所以 口丁达到这个冃标。
压縮装置50可以是压縮机。这种压縮装置可以是具有线性电机类型的压 縮机。该电机包括可滑动地安装在汽缸中的移动活塞，该移动活塞由电磁铁吸 引而由弹簧推开。压縮机的进气孔连接到周围空气，连接到由一个或多个飞机 发动机的压縮机产生的空气，或连接到呼吸气体源30。当设有单向止回阀时， 压缩机的排气孔就连接到单向止回阀36，否则就直接连接到高压间134。其他 类型的压縮机可以是但不限于水力IS縮机、电磁式压缩机、容积式压縮机。
在压縮机50是所有或一组乘务员面罩公用的情况卜、可共用压縮机50 来用压缩气体填充几个缓冲高压间。也可设想用大的高压间134来供给几个面 罩吊带，其压强由足够大以支持给多个吊带充气的独立压縮机来控制。
对于本领域的技术人员，多个可能的实施例将是直接显而易见的。例如在 两个飞行员之间共享增大容量的同-高压间。在优选的实施例中，第一缓冲高压间以及压縮装置可位于邻近面罩处，当 设有存储盒时，则存储盒例如位于飞机的座舱内。
权利要求
1、一种用于飞机乘务员的呼吸装置，包括至少一个呼吸面罩(10)，该呼吸面罩设有调节器(12)和用于快速穿戴所述面罩的可充气气动吊带(14)，所述调节器通过第一供给线(224、226)连接到呼吸气体源(30)，所述呼吸装置还包括——第一缓冲高压间(134)，具有连接到所述气动吊带的出口，用于利用压缩气体给所述吊带充气，——压缩装置(50)，用于将所述压缩气体释放到所述第一缓冲高压间。
2、 根据上述权利要求所述的呼吸装置，其特征在于，所述气动吊带通过 与第一供给线不同的第二供给线(124、 126)连接到所述第一缓冲高压间。
3、 根据上述权利要求中仟一项所述的呼吸装置，其特征在于，还包括设 置在第一缓冲高压间和压縮装置之间的单向止回阀(136)。
4、 根据上述权利要求中任一项所述的呼吸装置，其特征在于，压縮装置 包括开向飞机中周围空气的入口，以使得压縮的周围空气能够供应到第-缓冲 高压间。
5、 根据权利要求1-3中任一项所述的呼吸装置，其特征在于，压縮装置 包括连接到呼吸气体源的出口的入口 ，以使得压縮的呼吸气体能够供应到第一 缓冲卨'压间。
6、 根据权利要求1-3中任一项所述的呼吸装置，其特征在于，压縮装置 包括被供给由- -个或多个飞机发动机的压縮机产生的空气的入口，以使得压縮 的空气能够供应到第一缓冲高压间。
7、 根据上述权利要求中任一项所述的呼吸装置，其特征在于，当第一缓 冲高压间的压强下降至低于第一给定值(Pi)时，启动压縮装置，而当第一缓 冲高压间的压强增加至高于第二给定值(P2)时，关闭压縮装置。
8、 根据权利要求7所述的呼吸装置，其特征在于，还包括压强传感器， 其设置在第一缓冲高压间匕以测量所述第一缓冲高压间的压强，当所测量的 压强下降至低于第一给定值(Pi)时，启动压缩装置，而当所测量的压强增加 至高于第二给定值(P2)时，关闭压缩装置。
9、 根据权利要求7所述的呼吸装置，其特征在于，还包括第一压强开关，用于当所述高压间内的压强下降至低于第一给定值时，启动压缩装置，以及第 二压强开关，用于当所述高压间内的压强增加至高于第二给定值时，关闭压縮 装置。
10、 一种用压縮气体重新充满缓冲高压间的方法，所述缓冲高压间包含在用于飞机乘务员的呼吸装置内，所述装置包括——至少一个呼吸面罩(10)，该呼吸面罩设有供需调节器(12)和可用 所述缓冲高压间内的压縮空气来充气的、用于快速穿戴所述面罩的气动吊带(14)，——连接到所述面罩的呼吸气休源(30)，——压縮装置(50)，用于将所述压縮空气释放到所述高压间，其中当缓 冲高压间的压强F降至低于第一给定值(P。时，启动压縮装置，而当缓冲高 压间的压强增加至高-于第二给定值(P2)时，关闭压缩装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于飞机乘务员的呼吸装置，包括至少一个呼吸面罩(10)，该呼吸面罩设有调节器(12)和用于快速穿戴所述面罩的可充气气动吊带(14)，所述调节器通过第一供给线连接到呼吸气体源(30)，所述呼吸转置还包括第一缓冲高压间(134)和压缩装置(50)，第一缓冲高压间(134)具有连接到所述气动吊带、利用压缩气体给所述吊带充气的出口，压缩装置(50)将所述压缩气体释放到所述第一缓冲高压间。本发明还涉及填充第一缓冲高压间的方法。
文档编号A62B18/08GK101426556SQ200680054292
公开日2009年5月6日 申请日期2006年4月20日 优先权日2006年4月20日
发明者塞芙琳娜·奥博内 申请人:联合技术公司
技术领域：
本发明涉及使飞机的乘务员、尤其是技术飞行人员免于与高 降压和减 座舱内出现烟雾相关的危险、或在降压事故后飞机转移到其不同高度时会出现 的危险的呼吸装置。
背景技术：
目前，每个班机飞行员都有一个呼吸装置，该呼吸装置包括安装有与呼吸
气体源连接的供需调节器的面罩。航空规章要求在不到5秒钟之内能够将面罩 就位并向其佩戴者提供氧气。现在，通过利用具有能够充气和放气的气动吊带 (harness)的面罩通常能够达到这种结果，例如在文献FR-A-l 506 342、FR-A-2 784卯0、 EP-A-0 628 325以及U.S. Pat. Nos. 5,503,147, 5,590,102和5,623,923
所描述的各种而罩之一。充气的吊^^使面罩^快速地戴在机组人员的头上。戴
上面罩后将面罩放'—(使得面罩牢固地密封贴合在佩戴者的脸上。
加压的气休源必须能够在足够给吊带充气和供给面罩的调节器的压强下
立即释放氧气或富氣空气。
在运送乘客的"飞机"上，氧气的必要供给需要非常大的重量。为了减少
这种重量，氧气供应可以由机载氧发生器来代替，例如机--組载氧发生器系统
(OBOGS)。然而，这种发生器只有在从供应氧气的命令起延迟一段时间后 才供应高富氧的空气。另外，OBOGS的输出压强取决于发动机的转动速度， 并且供应的空气的富氧程度是变化的。最初町获得的压强可能是非常低的，不 能使所述快速戴上的吊带充气。最初的富氧程度也可能不足以对于缺氧进行保 护。用于供应富氧空气的公用缓冲罐置于OBOGS的出口处，但是这种解决方 案太不完美了，尤其是因为可获得的压强不足以使吊带充气，这是因为吊带需 要至少2巴来充气。此外，氧气输送管的存在导致进一步的延迟，以及压强损 失。
在同一个申请人的美国专利No. 6,923,193 B2中描述了一种解决方案。如图1中所示，所公开的呼吸装置由呼吸电路构成，该呼吸电路包括单独的缓冲
高压间34，其设置在到乘务员面罩10的供给线上，位于OBOGS 30和面罩的 调节器12之间。该呼吸电路还包括设置在发生器30和高压间34之间的单向 止回阀36。该系统还包括阀装置38，用于阻止缓冲器的最初充气，直到从 OBOGS释放氧含量和足够的压强。面罩10可储存在设有两个折板门18、 20 的盒16中。盒16带有的阀22设置在连接到调节器12的软管26和连接到高 压间34的供给管24之间。
在操作的稳定状态条件下，供给管24从发生器30接收高富氧空气。在刚 起飞后，这种系统实际il使用飞机发动机的全操作功率。由于在该阶段由 OBOGS产生的富氧空气的压强是很卨的，所以缓冲^'压间因单向止回阀36 和阀装置38的缘故而在足够的压强卜'被充满富氧空气，随后在需要时给头部 吊带充气。
作为一般的规则，OBOGS输送可根据发动机速度变化的压强。对于 OBOGS，输送的压强可在0.5巴到3巴范围或更大范围内变化。如果当发动 机在全功率下爬升时达到的最大压强可超过给吊带充气所需的压强，则只有在 有限的一段时间内可以得到这种压强。
乘务员b丁以在特定的飞行阶段'霜要戴上面罩，例如在超过了给定的巡航高 度时。此外，在飞行期间，乘务员频繁地进行几个摘除和戴上面罩的周期，以 离开座舱等。由于起飞过程是OBOGS在足够高的压强下释放空气以给吊带充 气的唯一阶段，在飞行期间面罩的几次使用将导致高压间将其高压容量注入吊 带，如果氧气也释放到面罩，则历经第一呼吸周期。在几个摘除/戴上周期之 后，由于发动机不再工作在全功率状态，在飞行期间OBOGS仅能释放低压富 氧空气，不可能使吊带充气。
此外，当氧气源是低压源时,现有的技术方案不能满足给吊带充气的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的、具有供氧和面罩的呼吸装置，面罩具有 气动吊带。更具体的目的是提供一种适于大容量班机的装置，这种大容量班机 为乘务员和乘客集中供氧。更特殊的目的是提供一种在K行期间保证呼吸气体 供应并确保多次快速穿戴的装置。为此，这里提供了根据权利要求1的呼吸装置和根据权利要求10的方法。
当使用OBOGS、或更普通的呼吸气体源时，优选地使用具有专门用来给 吊带充气的缓冲高压间的单独的充气电路，由于具有压縮装置，在飞行期间能 够重新对缓冲高压间进行充气。如美国专利No. 6,923,193 B2中所述，无论呼 吸装置是否设有第二缓冲高压间来存储富氧空气，都设置独立的电路来给吊带 充气，不会对呼吸电路增加限制。因此在飞行期间的任何时间，第一独立缓冲 高压间都能够重新充满压缩空气，允许多次戴上面罩。
实际上，用于存储3至5公升压縮空气的高压间足够用了。为了充气的目 的，当前的面罩吊带通常霜嬰约2至2.5巴的压强和约1公升的容积。
本发明使得有町能将高压间充满在飞行期间町多次给吊带充气的压缩空 气。人们不必只依赖-T能够仅能够充满一次的高压间，即当OBOGS输出压强 高f 2至2.5巴时。
卨压间町合并入面罩存储盒。然后高压间直接连接到供给面罩的吊带的软 管。这种构造仅需要少量增加盒的尺寸，例如在文献关国专利No. 6,039,045 或No. 6，923，193 B2中所描述的。木发明也涉及一种如权利要求IO所述的将 争独的缓冲高压间重新充满压縮空气的方法。
基于对特定实施例的以f描述的理解，卜.述特征以及其他特征将得到更好 的理解，特定实施例是作为非限制性示例。该描述参照附图。
图1是具有全脸面罩的己知呼吸装置的简明视图，并示出了在存储盒外面 的面罩；
图2是构成本发明特定实施例的具有全脸面罩的呼吸装置的简明视图，并 示出了在存储盒外面的面罩；以及
图3示出了根据本发明的没有设置存储盒的装置的第二实施例。
具体实施例
在以下的描述中，呼吸气休源被示为包含OBOGS组的发生器，但不局限 于包含OBOGS组的发生器。源的其他示例可以是低压呼吸气体容器或瓶。 如图2所示的装置包括具有调节器12和气动吊带14的呼吸面罩10，调节器10能够利用周围空气进行稀释，气动吊带14可尤其由上述专利申请中所 描述的多种类型中的任一种构成。调节器12可以是例如供需调节器或任何其 他类型的调节器。
当不在使用状态时，面罩和吊带存储在设有双折板门18、 20的盒16中。 该盒的外壳带有的阔22设置在连接到面罩的调节器的软管226和位于盒16 内的供给管224之间。设置阀22以便当面罩10的使用者将面罩从盒中拉出并 且折板18和20打开时，允许软管226与管224连通。在附加的实施例中，盒 也可带有用于在调节器的不问操作模式之间进行选择的开关，即，稀释(仅提 供对缺氧的保护)或不稀释(用T提供对烟雾或在非常高的海拔处的保护)。 在另- -个实施例中，确保这些功能的开关可设置在面罩上。
在操作的稳定条件卜'，管224从发生器30接收高富氧空气，发生器30 通常由具有交替的吸收和释放周期的OBOGS组构成。图1示出了两个 OBOGS。相同的单-发生器供给大量面罩。例如每个OBOGS包括分子筛。 这种OBOGS是可以从『tf场h获得的，例如，利片j如关闺专利No, 4,561,865 以及这里引用的现有技术所描述的配置。
在图2中所示的本发明的实施例中，供给线提供在存储盒和发生器30的 出气歧管32之间的连接。歧管32允许将来自发生器30的富氧空气分配到乘 务员面罩和乘客面罩。通过连接在歧管32和乘务员面罩中的任一个或多个之 间的特定供给线来允许分配到乘务员面罩。通过与前述供给线不同的供给线来 允许分配到乘客面罩，这是因为乘客面罩适用不同的规格，例如，需要不可充 气的吊带。
软管226、阀22、供给管224以及到歧管32的供给线是将面罩连接到富 氧空气、即呼吸气体源的呼吸电路的一部分。
如图2所示，根据本发明的呼吸装置还包括
——第一缓冲高压间134，具有连接到面罩10、更具体的是连接到调节器 12的出口，用于供给吊带14压縮气体，
——压縮机50，用于将压縮气体释放到第一缓冲高压间134。 因此，在根据本发明的呼吸装置中，设置了具有缓冲高压间134和压缩装 置50的单独的气体电路、即吊带充气电路来给吊带充气。由于存在将气动吊 带14连接到第一缓冲高压间的特定供给线，可达到这个目的。
7本发明允许在整个飞行期间依赖于充满处于足够给吊带14充气的压强下 的压縮气休的专用罐。
压縮机50确保填充第一缓冲高压间134到足够用于给吊带14充气的压强。
在优选的实施例中，单向止回阀136可设置在压縮机50和第一缓冲高压 间134之间。止回阀136准许在缓冲卨压间134中保持处于足够给吊带充气的 压强下的空气的体积，即使是在压缩机50不工作期间。
缓冲高压间134可通过特定的供给线连接到吊带14，该特定的供给线包
括
——软管126，其直接连接到吊带14，或通过面罩10间接连接到吊带14，
以及
——供给管124，其设置在盒16内部，并将高压间134连接到柔软管126。 盒的外壳带有的、类似于前述阀22的阀可设置在软管126和供给管124 之间。设置这种阀以便当面罩10的使用者将面罩从盒中拉出并且折板18和 20打开时，允许软管126与管124连通。这种阀不是必须的，因为只要面罩 的使用者没有按F设置在所述面罩上的按钮以给吊带14充气，压縮气休就保 留在管124和软管126之内。
供给到压縮机50的气休可来自不同的源。压縮机50可包括开向飞机中周 围空气的入口 51，如图1所示，以使得压縮的周围空气能够供应到缓冲高压 间134。
另一中提供空气到压縮机50的方法是通过将来自一个或多个飞机发动机 的压縮机的空气、即供给OBOGS的相同空气供给到压縮机入口。
来自这些源中的任一个的气体往往是非常潮湿的。可供选择的办法是供给 压縮机50千燥气体。
在本发明的可选实施例中，压縮机50可包括例如通过如图2所示的供给 线52连接到呼吸气体源30的出口的入口 ，其中供给线52将位于供给线上的 压縮机50连接到面罩10下游的歧管32。可提供其他连接装置，以将压縮机 50连接到呼吸气体源的出口，或连接到源30下游的存储罐46。因此压縮的富 氧空气可供应到第一缓冲高压间134。这种空气比上述的空气源干燥，从而减 少了与潮湿有关的任何问题。由于儿次连续的面罩穿戴将使得第一缓冲高压间134排空其压縮气体，在 根据本发明的呼吸装置的优选实施中，当第一缓沖高压间的压强P下降至低于 第一给定值&时，启动压縮机50，而当其压强增加至高于第二给定值P2时， 关闭压縮机50。随着吊带14的连续的充气/放气循环，由于缓冲器消耗其压縮 空气，缓冲高压间134中的压强水平将降低。然后需要压縮空气用于吊带的下 次使用。当高压间134内的压强下降至低于P,时，启动压縮机50，其中P,在 [2.0， 2.5]巴范围内或更高，以确保适当的吊带充气。
然后第一缓冲高压间被填充至足够用F给吊带14充气的压强。
为了避免高压间134内的压强过大，以及减小其尺寸，当P超过P2，例 如为5至6巴，或超过允许几次连续的穿戴而不需要太长时间达到、或对1二压 縮机太大了的压强水平的时候，可切断压缩机。
为T测量缓冲高压间的压强，压强传感器44可设置在第一缓冲高压间134
在nj选的实施例中，为了启动或关闭压缩装置50，第一压强开关(末示 出)可设置在第一缓冲高压间134中，用于、当所述高压间内的压强P下'降至低 丁-P,时，启动压縮装置50。然后设置第二压强开关(未示出)，以当所述压 强P增加至高于P2时，关闭压縮装置50。
如图2中所示，前述呼吸电路可包括第二缓冲高压间234，其设置在歧管 32和乘务员面罩10之间的供给线上，如在US 6,923,193 B2中所述。第二缓 冲高压间234至少具有连接到面罩的出口 ，用于通过管224和供给线226来供 给调节器12。
在根据本发明的装置的附加实施例中，控制阀(通常为电磁阀)38设置 在单向止回阀236上游的供给线上，以控制供给到高压间234的氧气含量。
在如图2所示的实施例中，存储盒设有第一缓冲高压间134和第二缓冲高 压间234。在不同的实施例中，缓冲高压间134可设置在与存储盒16分开的 不同位置中。
在图3所示的变型实施例中，面罩IO设计为不是存储在面罩盒中。根据 本发明的呼吸装置包括第一缓冲高压间134和压縮机50，其中第一缓冲高压 间134具有连接到面罩10、更具体的是连接到吊带14的出口，用于供给所述 吊带压縮空气，压縮机50用于将压縮空气释放到第一缓冲高压间134。在优选的实施例中，单向止回阀136 n]"设置在压縮机50和第一缓冲高压 间134之间。止回阀136准许在缓冲高压间134中保持处于足够给吊带充气的 压强下的空气的体积，即使是在压缩机50不工作期间。
由于直接连接到吊带14、或通过面罩10间接连接到吊带14的软管126， 缓冲高压间134可连接到吊带14。如同第一实施例，压縮机50可从飞机中的 周围空气、山一个或多个飞机发动机的压縮机产生的空气或来自呼吸气体源的 气休获得其输入气体，例如，从图3中虚线所示的连接到歧管32或直接连接 到源出口的供给线52。
在优选的实施例中，设置压强传感器44以测量高压间电压P，并允许压 縮机50启动(如果P下降至低于P,)或关闭(如果P增加至高于P2)，如在 第一实施例中所述。如上所述，压强开关可设置在压强传感器44的平面中。
至于呼吸电路，面罩10通过软管226直接连接到歧管32或连接到单独的 高压间234。在高压间234和歧管32之间的连接包括争向止回阀36。
也可设置电磁阀38并将其连接到控制模块40，当由气体分析器42测量 的氧气含量超过确定的值时，控制模块40将歧管32与止回阀36连通。
根据木发明的呼吸装置允许在整个t行期间儿次穿戴面罩。压縮装置50 允许在足够高的压强下将高压间重新充满气体，以再次给面罩的吊带充气。由 于因充气电路和呼吸电路是分开的缘故而没有与调节器连接的充气电路，所以 口丁达到这个冃标。
压縮装置50可以是压縮机。这种压縮装置可以是具有线性电机类型的压 縮机。该电机包括可滑动地安装在汽缸中的移动活塞，该移动活塞由电磁铁吸 引而由弹簧推开。压縮机的进气孔连接到周围空气，连接到由一个或多个飞机 发动机的压縮机产生的空气，或连接到呼吸气体源30。当设有单向止回阀时， 压缩机的排气孔就连接到单向止回阀36，否则就直接连接到高压间134。其他 类型的压縮机可以是但不限于水力IS縮机、电磁式压缩机、容积式压縮机。
在压縮机50是所有或一组乘务员面罩公用的情况卜、可共用压縮机50 来用压缩气体填充几个缓冲高压间。也可设想用大的高压间134来供给几个面 罩吊带，其压强由足够大以支持给多个吊带充气的独立压縮机来控制。
对于本领域的技术人员，多个可能的实施例将是直接显而易见的。例如在 两个飞行员之间共享增大容量的同-高压间。在优选的实施例中，第一缓冲高压间以及压縮装置可位于邻近面罩处，当 设有存储盒时，则存储盒例如位于飞机的座舱内。
权利要求
1、一种用于飞机乘务员的呼吸装置，包括至少一个呼吸面罩(10)，该呼吸面罩设有调节器(12)和用于快速穿戴所述面罩的可充气气动吊带(14)，所述调节器通过第一供给线(224、226)连接到呼吸气体源(30)，所述呼吸装置还包括——第一缓冲高压间(134)，具有连接到所述气动吊带的出口，用于利用压缩气体给所述吊带充气，——压缩装置(50)，用于将所述压缩气体释放到所述第一缓冲高压间。
2、 根据上述权利要求所述的呼吸装置，其特征在于，所述气动吊带通过 与第一供给线不同的第二供给线(124、 126)连接到所述第一缓冲高压间。
3、 根据上述权利要求中仟一项所述的呼吸装置，其特征在于，还包括设 置在第一缓冲高压间和压縮装置之间的单向止回阀(136)。
4、 根据上述权利要求中任一项所述的呼吸装置，其特征在于，压縮装置 包括开向飞机中周围空气的入口，以使得压縮的周围空气能够供应到第-缓冲 高压间。
5、 根据权利要求1-3中任一项所述的呼吸装置，其特征在于，压縮装置 包括连接到呼吸气体源的出口的入口 ，以使得压縮的呼吸气体能够供应到第一 缓冲卨'压间。
6、 根据权利要求1-3中任一项所述的呼吸装置，其特征在于，压縮装置 包括被供给由- -个或多个飞机发动机的压縮机产生的空气的入口，以使得压縮 的空气能够供应到第一缓冲高压间。
7、 根据上述权利要求中任一项所述的呼吸装置，其特征在于，当第一缓 冲高压间的压强下降至低于第一给定值(Pi)时，启动压縮装置，而当第一缓 冲高压间的压强增加至高于第二给定值(P2)时，关闭压縮装置。
8、 根据权利要求7所述的呼吸装置，其特征在于，还包括压强传感器， 其设置在第一缓冲高压间匕以测量所述第一缓冲高压间的压强，当所测量的 压强下降至低于第一给定值(Pi)时，启动压缩装置，而当所测量的压强增加 至高于第二给定值(P2)时，关闭压缩装置。
9、 根据权利要求7所述的呼吸装置，其特征在于，还包括第一压强开关，用于当所述高压间内的压强下降至低于第一给定值时，启动压缩装置，以及第 二压强开关，用于当所述高压间内的压强增加至高于第二给定值时，关闭压縮 装置。
10、 一种用压縮气体重新充满缓冲高压间的方法，所述缓冲高压间包含在用于飞机乘务员的呼吸装置内，所述装置包括——至少一个呼吸面罩(10)，该呼吸面罩设有供需调节器(12)和可用 所述缓冲高压间内的压縮空气来充气的、用于快速穿戴所述面罩的气动吊带(14)，——连接到所述面罩的呼吸气休源(30)，——压縮装置(50)，用于将所述压縮空气释放到所述高压间，其中当缓 冲高压间的压强F降至低于第一给定值(P。时，启动压縮装置，而当缓冲高 压间的压强增加至高-于第二给定值(P2)时，关闭压缩装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于飞机乘务员的呼吸装置，包括至少一个呼吸面罩(10)，该呼吸面罩设有调节器(12)和用于快速穿戴所述面罩的可充气气动吊带(14)，所述调节器通过第一供给线连接到呼吸气体源(30)，所述呼吸转置还包括第一缓冲高压间(134)和压缩装置(50)，第一缓冲高压间(134)具有连接到所述气动吊带、利用压缩气体给所述吊带充气的出口，压缩装置(50)将所述压缩气体释放到所述第一缓冲高压间。本发明还涉及填充第一缓冲高压间的方法。
文档编号A62B18/08GK101426556SQ200680054292
公开日2009年5月6日 申请日期2006年4月20日 优先权日2006年4月20日
发明者塞芙琳娜·奥博内 申请人:联合技术公司
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