[发明专利]飞行器厕所应急氧气装置

说明书

一种飞行器应急氧气分配装置(19)包括具有易碎压力密封件(14)的氧气存储罐(12)、和歧管(16)、压力调节器(18)、连接到氧气存储罐(12)的一个或更多个流量控制阀(20)。歧管(16)包括启动器(26)，用于破坏压力密封件(14)以启动氧气流。流量控制器(22)基于环境机舱气压来控制流量控制阀(20)通过脉冲供氧系统或调制供氧系统分配少量氧气。在脉冲供氧系统中，基于来自监测使用者呼吸的至少一个呼吸面具气压传感器(46)的输入，流量控制器(22)进一步控制流量控制阀(20)。

技术领域

本发明一般涉及应急氧气供应系统，诸如通常在商用飞行器上携带以用于当机舱失压时展开。更具体地，本发明关于增加所供应的氧气被使用的效率，从而减少需要在飞行器上携带的氧气总量。

背景技术

为了在高于约10,000英尺的高度机舱失压时供应氧气给乘客的目的，通常将应急供氧系统安装在飞行器上。此类系统一般包括适于配带在嘴巴和鼻子上的面具，该面具在需要时从头顶存储箱中释放。由面具输送的补充氧气提高面具使用者中的血氧饱和度水平，超出在一般的机舱压力高度条件下吸入环境空气时所要体验的血氧饱和度水平。因此，所提供的氧气流经计算足以维持所有的乘客，直到机舱压力恢复，或直到到达较低的、更安全的高度。

每个此类面具均具有附接到其的储气袋，当系统展开时并且当经由拉绳激活单独的面具时，恒定的氧气流就被引入储气袋。氧气以经计算适应最坏情况的速率被连续供应，即当机舱在最大巡航高度失压时，满足以快于平均呼吸速率的速率呼吸的乘客的需要，其中乘客具有比平均潮气量显著更大的潮气量。与面具关联的总共三个阀门用于协调袋与面具之间和面具与周围环境之间的气流。在乘客呼气时以及在呼气后停顿期间，吸气阀用于限制氧气流入袋到袋，并且也始终防止任何气流从面具进入袋内。当乘客吸气时，吸气阀打开以允许吸入在袋中累积的氧气。当累积的氧气耗尽时，稀释阀打开以允许将机舱空气吸入到面具。从而，通过在吸入阶段的平衡期间吸入的机舱空气稀释进入袋内并且通过打开的吸气阀进入面具的氧气连续流。在呼气期间，呼气阀打开以允许释放的气流从面具进入周围环境，同时吸气阀关闭以防止气流从面具回到袋内。在呼气后停顿期间，所有三个阀门均保持关闭，同时氧气连续流入储气袋。

应急氧气供应系统中的低效能够要求氧气存储或氧气生成装置更大，并且因此重量超过必要，这当然就对飞行器的有效负载能力和燃料消耗具有不利影响。因此，在氧气的产生、储存、分配或消耗方面增加此类系统的效率会放弃重量减轻。相反，在没有相称的精简的情况下增加系统的效率会在系统的操作中赋予更大的安全界限。因此，非常令人期望以任何可能的方式增加应急氧气供应系统的效率。

如果发生机舱失压，用于在飞行器上使用的应急氧供应系统经配置用于输送氧气份额，并且规定输送此份额到每个乘客的时间，以便最大化传递此类氧气到乘客的血流内的效率。每个份额的输送经选择使得整个份额可用于在氧气传递时最有效进入肺部区域的吸入，同时份额的量经选定与肺的此类区域的量大体上一致。

化学氧气发生器中的化学反应是放热的，使得在飞行器安装中需要管理由化学氧气发生器释放的热量。热量能够损坏附近的飞行器部件，并且热量的管理增加了飞行器安装的成本和重量。

在2011年3月，FAA发行了适航指令(AD)2011-04-09，该指令要求从飞行器厕所中移除化学氧气发生器或禁用化学氧气发生器。(参见在BEAFS-88039/86205中的讨论)该AD与要求在飞行器厕所中可用的补充应急氧气的FAR 25.1447相冲突。

将期望提供用于分配适合于呼吸的补充氧气的飞行器应急氧气分配装置，其在操作中大体上无热量产生，并且通过提供储存的氧气源作为用于飞行器厕所的化学氧气发生器的替代，解决了在FAA适航性与要求补充应急氧气可用在飞行器厕所中的规则之间的冲突。