专利名称：为飞机乘客供应呼吸气体的线路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于为飞机乘客供应呼吸气体的线路，包括呼吸气体的加压源，飞机 乘客的呼吸面罩，以及连接在加压源与呼吸面罩之间、用于从加压源向呼吸面罩供应呼吸 气体的供应线。该发明还涉及用在为飞机乘客供应呼吸气体的线路中的呼吸气体的加压 源。
背景技术：
根据航空法规，要求在飞机中发生降压事故或者出现烟雾的情况下可以为机上的 飞机乘客供应氧气。这些航空法规通常通过提供用于为飞机乘客供应呼吸气体的线路来实 现，该线路包括呼吸气体的加压源，每位飞机乘客和机组成员的呼吸面罩，以及连接于加压 源和呼吸面罩之间、用于从加压源向呼吸面罩供应呼吸气体的供应线。US 2007/0144597A1公开了一种用于为飞机乘客供应氧气的线路。包含氧气的高 压缸通过减压器与一根线连接，该减压器以表压向该线输送氧气。该线连接至机组成员的 呼吸面罩的压力调节器，并连接至用于调节提供给乘客面罩的氧气压力的调节单元。该调 节单元包括压力调节器，用于调节供应给乘客面罩的氧气的压力。该调节单元由电子控制 单元所控制，用于避免系统的氧气过度消耗，从而允许存储在飞机中的氧气筒的尺寸和数 量以及它们的重量减小。然而，依据US 2007/0144597A1的系统易于通过连接于氧气筒和呼吸面罩之间的 多个实体泄漏氧气。此外，甚至在压力调节器被控制锁定的情况下，该系统也会通过绕开用 于乘客面罩的压力调节器的旁路线而损失呼吸气体。因此，有必要为飞机装载多个氧气筒 来抵消在操作过程中以及备用状态下的氧气损失。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于为飞机乘客供应呼吸气体的重量更轻的线路。根据本发明，该问题通过用于为飞机乘客供应呼吸气体的如下线路来解决，该线 路包括呼吸气体的加压源，飞机乘客的呼吸面罩，以及连接于加压源与呼吸面罩之间、用 于从加压源向呼吸面罩供应呼吸气体的供应线，其中，该加压源包括将加压源连接于供应 线的压力调节单元，其中，该压力调节单元包括可以从密封位置到调节位置范围移动的阀 体，以及用于通过在调节位置范围之内移动阀体来调节供应给供应线的呼吸气体的压力的 马达单元，其中，当阀体位于密封位置，该加压源被密封，而且当该阀体位于调节位置范围， 该加压源适合于为供应线供应呼吸气体。本发明基于为具有压力调节单元的加压源提供集成密封机制的思想。因此，当加 压源被密封时，在备用操作过程中没有呼吸气体的损失。加压源的密封通过将阀体布置在 密封位置来实现。在紧急情况下，加压源的密封通过将阀体移动至调节位置范围来取消，同 时，这还确定供给供应线的呼吸气体的压力。通过控制调节位置范围内阀体的位置来调节 供给供应线以及从而供给呼吸面罩的压力。因此，根据本发明的阀体用作密封机构以及压力调节机构。因此，可以节省一些不同的压力调节器单元，从而也避免与连接于气体供应系统的每个单元相关的泄露风险。而且，减小了整个线路的重量。此外，当呼吸气体泄露量减 少了，加压源(例如氧气筒)的尺寸或数量会减小，从而它们的重量也可以减小。优选地，压力调节单元还包括支撑位于密封位置的阀体的弹簧元件。因此，弹簧元 件有利地确保阀体一直位于密封位置，除了紧急情况。这种布置还提供如下优点加压源在 加油站与飞机的线路内的加压源的安装之间的运输期间被密封。优选地，弹簧元件还适合于将阀体从调节位置范围移动至密封位置。因此，弹簧元 件适合于用作多次关闭机构，其使得阀体在加压源已经激活和打开的情况下也移动入密封 位置。因此，加压源可以使用多次，而且不必要在打开密封一次之后就交换加压源。优选地，马达单元适合于将阀体沿着由弹簧元件施加于阀体的力的方向的相反方 向移动。相应地，两种力在相反方向施加于阀体第一种力由弹簧元件施加，其将阀体引向 密封位置，第二种力由马达单元施加，其将阀体引向调节位置范围。第一种和第二种力的比 率依情况而变化在备用期间，第一种力等于或大于第二种力，从而使得阀体可以密封加压 源；在紧急情况下，第二种力大于第一种力，从而将阀体移动至调节位置范围，并打开用于 为呼吸面罩供应呼吸气体的加压源。因此，在马达单元发生故障的情况下，也确保加压源被 密封，且无泄漏发生。优选地，马达单元包括压电致动器。压电致动器的使用提供高准确度移动阀体的 优势。优选地，压力调节单元包括压力调节腔和高压腔，其中压力调节腔和高压腔通过 开口连接，该开口当阀体位于密封位置时被密封，且当阀体位于调节位置范围时打开。因 此，本发明的线路提供一种高度集成的压力调节单元，该单元通过改变两个腔之间的阀体 的位置来实现关闭机制和压力调节机制的功能。因此，还可以省略像分离的调节装置这样 的实体，且总的线路的重量减小了。优选地，弹簧元件包含在高压腔内，并使得阀体密封该开口。该布置提供如下优 势高压腔对于加压源的密封操作来说是自持的(self-sustaining)。因此，在压力调节腔 发生故障的情况下也避免加压源的泄露。优选地，高压腔包括用于确定加压源内呼吸气体的压力的填压表(fill pressure gauge)。通过将填压表集成至高压腔，又有一些不同的实体可以省略，且整个线路的重量可 以减小。另外，这些布置使得加压源的使用者能很快识别出加压源的状态，并确定是否应该 对其调换。因此，不一定要存储备份的加压源，这样进一步减小使用本发明线路的飞机内装
载的重量。优选地，压力调节腔包括用于确定压力调节腔内温度的温度传感器。而且，压力调 节腔优选包括用于确定压力调节腔内的压力的调节器压力传感器。通过提供具有集成传感 器的高度集成压力调节单元，加压源的重量会进一步减小，从而线路的重量可以进一步减 小。优选地，该线路还包括用于确定机舱内压力的海拔压力传感器。这种传感器提供 如下优势确定机舱内指示阀体将从密封位置移动至调节位置范围的状态的降压状态，以 及可选地，激活对飞机乘客和航员的呼吸面罩提供。优选地，该线路还包括连接于调节器压力传感器、温度传感器以及海拔压力传感器的控制单元，其中，该控制单元适合于基于通过调节器压力传感器、温度传感器和海拔压 力传感器所确定的压力和温度来控制马达单元。因此，用于马达单元的控制机构由很少的 单元组成，并同时提供准确的控制机制。因此该线路的重量进一步减小。优选地，控制单元包括存储器，用于存储预设的压力调节腔内压力与预设的压力 调节腔内温度和/或预设的机舱内压力之间的相互关系。通过预设存储在例如表格中的所 确定的压力和温度之间的优选相互关系，以及可选的进一步数据，线路的操作能够适合于 多种不同情况。优选地，控制单元适合于使得马达单元在调节位置范围内移动阀体，直到所确定 的压力调节腔内压力与所预设的压力调节腔内压力匹配。通过使用确定的压力和温度阀， 并将它们与存储在存储器中的预设值比较，压力调节实现高等级的准确度。在另一方面，本发明涉及用在为飞机乘客供应呼吸气体的线路中的呼吸气体的加 压源，包括用于将加压源连接于供应线的压力调节单元，该供应线用于从加压源向飞机乘 客的呼吸面罩供应呼吸气体，其中，压力调节单元包括可以从密封位置至调节位置范围移 动的阀体以及用于通过在调节位置范围内移动阀体来调节供给供应线的呼吸气体的压力 的马达单元，其中，当阀体位于密封位置，加压源被密封，而且当阀体位于调节位置范围，加 压源适合于供应呼吸气体到供应线。
以下将根据所附附图通过典型实施例描述本发明，其中，图1例示了根据本发明的典型实施例的阀体位于密封位置的线路，以及图2例示了根据本发明的典型实施例的阀体位于调节位置范围的线路。
具体实施例方式图1和2例示了包括氧气筒内的呼吸气体的加压源1。该加压源包括压力调节单 元，该压力调节单元包括高压腔2和压力调节腔5。压力调节腔5可以与高压腔2分离，用 于例如以氧气填充或再填充氧气筒，其中，在填充之后，阀体15被弹簧元件3推到密封位 置，从而充当止回阀。将注意到，具有用于与压力调节腔5连接的高压腔2的氧气筒适合用 于发明的线路。而且连接于本发明的压力调节单元的供应线和氧气筒涉及本发明的主要单元。在高压腔内具有支撑弹簧作为弹簧元件3，其推动阀体15(例如圆锥体或者球)至 开口 16内的阀座。填压表4连接于高压腔2，用于确定高压腔2内的压力，从而确定氧气筒 内的压力，并用于为使用者提供所确定的压力值。压力调节腔5包括用于引导微型线性致动器8的线性驱动器6的开口，其布置在 压力调节腔5之外。用于线性驱动器6的开口包括用于避免泄露的低压密封7。线性驱动 器6还被引导穿过开口 16，并连接于阀体15。微型线性致动器8可以为具有机械线性驱动 器6的电动马达线性压电致动器。在密封操作中，阀体15位于图1所指示的密封位置。就是说，阀体15被弹簧元件 3推到阀座，从而密封地关闭高压腔2和压力调节腔5之间的开口 16。在降压的情况下，机舱等区域内具有烟雾，包括微型线性致动器8和线性驱动器6的马达单元被激活。微型线性致动器8沿着由弹簧元件3施加给阀体15的力的方向的相 反方向驱动线性驱动器6。就是说，如图2所例示的，阀体15逆着弹簧元件3的力被推动， 从而开启从氧气筒到压力调节腔5的呼吸气体的气流，并增加压力调节腔5内的压力。以下描述操作典型实施例的线路的方法。线路的激活和阀体15的移动量由电动 控制单元9所控制。在降压的情况下，电动控制单元9的电源被激活。控制单元9使得微 型线性致动器8沿阀体15的方向移动线性驱动器6。一旦阀体15从开口 16移开，S卩，其位 置位于调节位置范围之内，氧气就流入低压的压力调节腔5内。包含在压力调节腔5内的温度传感器14确定压力调节腔5内的温度，并将所确定 的温度值输出至电动控制单元9。该线路还包括用于确定机舱内的压力的海拔压力传感器 10。而且海拔压力传感器10将所确定的机舱压力输出至电动控制单元9。电动控制单元9根据所确定的机舱压力和/或所确定的压力调节腔5内的温度控 制阀体15的移动。该控制进行至达到与所确定的温度相关的、低压调节腔5内所需或预设 的压力值，其中，压力调节腔5内的压力由调节器压力传感器11所确定，从而使得依赖于机 舱压力的氧气流可以通过供应线12穿过校准孔口 13流至多个呼吸面罩17。电控控制单元9还包括存储器，用于存储列出依赖于压力调节腔5内的温度和机 舱压力值的、压力调节腔5内压力的预设压力值的表格。因此，该表格提供关于乘客和机组 成员的呼吸面罩所需氧气流的信息。
权利要求
1.一种用于为飞机乘客供应呼吸气体的线路，包括所述呼吸气体的加压源(1)，所述飞机乘客的呼吸面罩(17)，以及供应线(12)，连接于所述加压源(1)和所述呼吸面罩(17)之间，用于将来自于所述加 压源(1)的所述呼吸气体供应到所述呼吸面罩(17)，其中，所述加压源(1)包括将所述加压源(1)连接于所述供应线(12)的压力调节单元，其中，所述压力调节单元包括可从密封位置到调节位置范围移动的阀体(15)，以及用 于通过在所述调节位置范围内移动所述阀体(15)来调节供应给所述供应线(12)的所述呼 吸气体的压力的马达单元(6，8)，其中，当所述阀体(15)位于所述密封位置时，所述加压源(1)被密封，而且，当所述阀体(15)位于所述调节位置范围时，所述加压源(1)适合于为所述供应线(12) 供应所述呼吸气体。
2.如权利要求1所述的线路，其中，所述压力调节单元还包括支撑位于所述密封位置 的所述阀体(15)的弹簧元件(3)。
3.如权利要求2所述的线路，其中，所述弹簧元件(3)还适合于将所述阀体(15)从所 述调节位置范围移动至所述密封位置。
4.如权利要求2和3中任一项所述的线路，其中，所述马达单元(6，8)适合于将所述阀 体(15)沿着由所述弹簧元件(3)施加于所述阀体(15)的力的方向的相反方向移动。
5.如权利要求1所述的线路，其中，所述马达单元(6，8)包括压电致动器(8)。
6.如权利要求1所述的线路，其中，所述压力调节单元包括压力调节腔(5)和高压腔 (2)，其中所述压力调节腔(5)和所述高压腔(2)通过开口(16)连接，所述开口(16)当所 述阀体(15)位于所述密封位置时被密封，且当所述阀体(15)位于所述调节位置范围时打 开。
7.如权利要求2和6所述的线路，其中，所述弹簧元件(3)包含于所述高压腔(2)内， 且使得所述阀体(15)密封所述开口(16)。
8.如权利要求6所述的线路，其中，所述高压腔(2)包括用于确定所述加压源(1)内的 所述呼吸气体的压力的填压表(4)。
9.如权利要求6所述的线路，其中，所述压力调节腔(5)包括用于确定所述压力调节腔 (5)内的温度的温度传感器(14)。
10.如权利要求6所述的线路，其中，所述压力调节腔(5)包括用于确定所述压力调节 腔(5)内的压力的调节器压力传感器(11)。
11.如权利要求1所述的线路，其中，所述线路还包括用于确定机舱内的压力的海拔压 力传感器(10)。
12.如权利要求9、10或11所述的线路，其中，所述线路还包括连接于所述调节器压力 传感器(11)、所述温度传感器(14)以及所述海拔压力传感器(10)的控制单元(9)，其中， 所述控制单元(9)适合于基于通过所述调节器压力传感器(11)、所述温度传感器(14)和所 述海拔压力传感器(10)所确定的压力和温度来控制所述马达单元(6，8)。
13.如权利要求12所述的线路，其中，所述控制单元(9)包括存储器，用于存储预设的所述压力调节腔(5)内压力与预设的所述压力调节腔(5)内温度和/或预设的所述机舱内 压力之间的相互关系。
14.如权利要求12所述的线路，其中，所述控制单元(9)适合于使得所述马达单元(6， 8)在所述调节位置范围内移动所述阀体(15)，直到所确定的所述压力调节腔(5)内压力与 所预设的所述压力调节腔(5)内压力匹配。
15.在用于为飞机乘客供应呼吸气体的线路中使用的呼吸气体的加压源(1)，包括 用于将所述加压源(1)连接于供应线(12)的压力调节单元，所述连接线(12)用于将来自于所述加压源(1)的呼吸气体供给飞机乘客的呼吸面罩(17)，其中，所述压力调节单元包括可从密封位置到调节位置范围移动的阀体(15)，以及用 于通过在所述调节位置范围内移动所述阀体(15)来调节供应给所述供应线(12)的所述呼 吸气体的压力的马达单元(6，8)，其中，当所述阀体(15)位于所述密封位置时，所述加压源(1)被密封，而且， 当所述阀体(15)位于所述调节位置范围内时，所述加压源(1)适合于为所述供应线 (12)供应所述呼吸气体。
全文摘要
本发明涉及用于为飞机乘客供应呼吸气体的线路，包括呼吸气体的加压源(1)、飞机乘客的呼吸面罩(17)、以及连接于加压源(1)和呼吸面罩(17)之间用于将来自于加压源(1)的呼吸气体供应到呼吸面罩(17)的供应线(12)。为了减小线路的重量，加压源(1)包括将加压源(1)连接至供应线(12)的压力调节单元，其中，该压力调节单元包括可以从密封位置至调节位置范围移动的阀体(15)以及用于通过在调节位置范围内移动阀体(15)来调节供给供应线(12)的呼吸气体的压力的马达单元(6，8)，其中，当阀体(15)位于密封位置，加压源(1)被密封，而且，当阀体(15)位于调节位置范围，加压源(1)适合于为供应线(12)供应呼吸气体。
文档编号A62B7/02GK101991922SQ20101025976
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月19日 优先权日2009年8月21日
发明者乎迪格·梅克斯, 沃尔夫冈·里特纳 申请人:联合技术公司