BR102013018753A2

BR102013018753A2 - gerador de oxigênio químico com rápidas propriedades de partida

Info

Publication number: BR102013018753A2
Application number: BR102013018753A
Authority: BR
Inventors: Gunter Boomgaarden; Marco Hollm; Rudiger Meckes; Wolfgang Rittner
Original assignee: Intertechnique Sa
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2016-04-12
Also published as: US20140000590A1; CA2820302C; CA2819984A1; BR102013016869A2; CN103523755A; US9119976B2; US9327146B2; EP2679279A2; US20140007869A1; CN103754369A; EP2679279A3; CA2819980A1; US9649514B2; CA2819945A1; CN103795903A; EP2679281B1; EP2679284A2; CA2819853A1; EP2679503A3; EP2679496A2

Abstract

patente de invenção: "gerador de oxigênio químico com rápi- das propriedades de partida". a presente invenção refere-se a um gerador de oxigênio químico 5 para um dispositivo de fornecimento de oxigênio de emergência em uma aeronave, o referido gerador compreendendo um invólucro, uma substância sólida química compreendendo oxigênio na forma ligada quimicamente dis- postas no interior do referido invólucro e que se estende ao longo de um eixo longitudinal do referido invólucro, uma unidade inicial posicionada adjacente 10 à referida substância química, sendo a referida unidade de partida adaptada para fornecer energia para a referida substância química, para iniciar uma reação química da referida substância química sólida produzindo oxigênio gasoso, de uma porta de saída de fluxo no referido invólucro que está em comunicação de fluido com a referida substância química. de acordo com a 15 invenção, a referida substância química sólida se estende a partir de uma região inicial adjacente a unidade de partida para uma região de extremida- de, em que o comprimento do contorno em relação à superfície de uma se- ção transversal da referida substância química na referida região inicial for maior do que o comprimento do contorno de superfície à proporção de uma 20 seção transversal da r eferida substância química na região de extremidade.

Description

Relatai ίο Descritivo cia Patente de Invenção para "GERADOR DE OXIGÊNIO QUÍMICO COM RÁPIDAS PROPRIEDADES DE PARTIDA". A presente invenção refere-se a um ge ador ae c* gênio químico para um dispositivo de fornecimento de oxigênio de emergência em uma aeronave, o referido gerador compreendendo um invólucro, uma substância química solida compreendendo oxigênio em forma quimicamente ligada colocada dentro do referido involucro e se esfendenoo ao longo de um eixo longitudinal do referido invólucro, uma unidade iniciai posicionada ao lado da referida substância qc nuca í referda ut idade inicia sendo adaptada par » fornecer energia para a referida substância química a fim de iniciar uma ma ção química na referida substânc a química sólida produzindo oxigênio ga~ sosc uma porta de sarna de fluxo no refendo invólucro estando em eorouni-cação ie fluido com a referida substancia química. tais ge-adoies de o*,gemo qunncn sao usados para tomecer oxigênio para passageiros de uma aeronave em urna situacao de emergência como uma situação de descompressão. Os geradores químicos são ge-ralmente armazenados em um compartimento do teto sobre o passageiro. Em caso de uma situação de emergência o gerador de oxigênio químico é ativado pela unidade inicial a qual é acoplada a uma unidade de controle para detectai tal situação de emergência A unidade inicial inflama a substância química como o clorato de sódio para dentro do gerador de oxigênio químico iniciando assim a reacac química do clorato de s >dio pa a oxigênio gasoso e dos restantes.

Um problema associado com o uso de ía? gerador de oxigênio químico a o período inicial. Uma situação oe emergência muitas vezes re~ quer fornecimento imediato de oxigênio ram 0¾ passageiros posto que a descompressão rápida pode dificultar a nda mais ao passageiro respirar o ar da cabine com o contendo de oxigênio suficiente O passageiro pode assim desejar ativar imediatamente o gerador de oxigênio químico puxando a máscara para st mesmo e, assim, efetuar a ignição inicial. Entretanto, a reação química no gerador de oxigênio químico daqui em diante será iniciada e esse período tniaal e caracterizado por um inicio vagaroso da reação química prc J jzir dc { ot ca a jarmdade de oxigênio na ^use iníc al É geralmente conhecido como rne norar ο ·η!θίο por cm processo de ignição melhor ou uma reação química acelerada por ignições específicas da substância qu rrca Considerando que isso pode rr.e horar c fornecimento iniciai de oxigênio um recuo gera! de tais medidas é a redução do tempo de fornecimento de o· d o à reação química reforçada N 5 "* u rr.-τ:·.-: mi 3 aeronave < iv I voan áo em altitudes e evadas e vivendo uma situação de descompressão irá realizar de imediato uma Ics cida para uma altitude mais baixa e. em seguida viajar nesta altitude mais baixa para o próximo aempoitc Apos ta, perdí ou altitude na situação de eme^gencia imediata o fornecimento nc grandes quantidades de oxigênio ê requerido togo anos a situação ce emergência ocoirer no mvei dc- voo de alta aítitude Este torneeimento devo ser martido ate 3 aeronave atingir a altitude mais baixa ou pode até mesmo ser diminuído durante a descida da aeronave. Ao atingir 3 baixa altitude o fornecimento de oxigênio pode ser reduzido a um valor nferior que permita um tempo de fornecimento do oxi gemo durante o vco Devem ser fornecidas unidades de controle de uma unidade de ontrole da válvula ie controle 1 ara adaptar a quantidade- de o-xigênío entregue ao passageiro para tal perfil de alfituoe cj c mve. ee aditu de dc vco Nu entanto, ta λ vaAuias de controle têm a tração significativa de induzir a alta pressãc oc gerador de oxigênio químico que vice-versa tem uma influência sobre a reação química Em particular a alta pressão no gerador de oxigênio químico pode diminuir a reação química a uma taxa de reação química inaceitável e pode, p art cutarmente ser crítico se o perf do sc o te resí-e reqi erer 3 volta s ar tível ram elevado de voo durante a v a~ gem para c oroximo aeroporto por exemple devido 3 uma cordilheira ser ultrapassada pela aeronave E cm objetivo ca presente nvenção fornecer um dispositivo de emergência de oxigênio cue melhor preencha os requisitos de fornecimento de oxigênio em uma situação de emergência do que outros sistemas em técnica antermr E um objet vc particular oa mesente irwencâo pOporcionar um dispositivo de emergência de oxigênio que melhor resolva as necesç da- des de oxigênio gara c passageiro em episód as distintos de voo após uma situação de emergência, D*' acor Jc com a ;. o,eP mvnção este objetivo e atingido por um gemcioi de ox-gèn-o químico conforme descrito na parte introdutória an tenor, onde as referidas substâncias químicas sólidas estendem-se em uma região inicial adjacente à unidade inicial a uma região de extremidade, em que o comprimento da superfície de contorno em relação ao de uma seção transversal da referida substância química na referida região inicial e maior do que > comprimento do contorno em roía cã o a suoerfícte áe uma seção transversal da referida substância química na região de extremidade.

De acordo com a invenção um fator importante influenciando a velocidade da reacao química é especíncamente selecionado peio pugeto da substância química sólida dentro do invólucro do gerador de oxigênio químico. A invenção se baseia no reconhecimerto pe>o inventor de q^e a substância química dentro do invólucro iniciará imediatamente a reação química e uma elevada taxa de entrega de oxigênio gasoso se a substância química tiver uma granoe superfície na recmo adjacente a unidade inicial e preferencialmente um pequeno volume.

Em gera! essas duas propriedades geométricas irão acelerar a reação química como um único fator de influência. Assim, ao fornecer uma superfície elevada em relação ao vo ume ao substância química próximo da unidade um início imediato da reação química pode ser alcançado.

Um outro aspecto da presente invenção ê o de proporcionar uma superfície diferente à relaç ão do volume de s rbstância química sólida Em u: vcaçao a substárc a química scdcla vui o agir desoe c ir-ício, na unicade inicial de urna extremidade que é geralmente oposta à referida unidade inicial O tra:eto de transporte entre este m cte na unidade inic.a! e finai pode set definido como uma via química de reação De acordo tom a invenção a su~ peifícte em relação ac volume na substância qi ne seda muda ac longo deste caminho da o-ação química a partir de uma superfície elevada em p-oporção ac volume de uma superfície inferior à proporção do votorne. As opções geométricas para afino» tal mudança da superfície para a proporção de vo une são múít-pfas e podem estar ern üta aite-ação da geometria de uma superfície exterior da substância química sólida, uma alteração da ge-ometna de uma superfície interna que delimita uma abertura no interior da substância química sólida ou ambas. A alteração na geometria pode ser uma mudança na dimensão ou uma mudança de projeto ou ambas Por esta medida especír-ca do acordo com ^ presente invenção um trucío imediato da reação química será seguido por uma redução cia velocidade da reação química ac· longo do cam nho de reação qummca e, ass-m um alongamento do tempo de fornecimento de oxigênio em uma taxa de entrega menor nr período de tempo apos o início De acordo um a presente invenção a superfície ie taxa de volume e definida como um contorno ern <efaçao ao comprimento da superfície de uma seção transversa, ca referida substância qu mica sólida Isto e pare ser entendido como uma proporção do comprimento de contorno ou contorno da seçao transversal que representa a superfície e a superfície ou área de seçao transversal oue representa o volume É para ser entond.-ir.· um o contou c pode se? definido para st' um eor torno intenc i 20 uma aberto a nc intenor da substância química sólida e se estendendo ao longe do compri mente da substância química ou o contorno pode ser definido como um contorno da substância qu míca sólida ou um complemento de ambos Além disso, é para ser entendido que a superfície é definca cr mo sendo a região entre o referido contorno e ; contorno intenor se uma aberftra esf-,ef presente <sfo a cue a âma oue eerf> Trores^prirvic n tme-senca aa substância química sc: da em ::í' seçao * ansversai De acordo com a primeira modalidade preferida a referida subs-árcis uji mica sc da é forma ía c . ut ia abert jra c te r a a efe rida abertura formando uma parte da superfície da referida substância química solida, onde a secac rfanscemai da rsíenda abenura tem um nr r.eiro conte mo na região inicial e um segundo contorno na região de extremidade, o referido primeiro contorno sendo maior do que o referido segunde contorno. Esta modalidade particular compreende uma abertura interna que se estende ao longe do comprimento da substância química sólida e geratmente serve para saída de flu«,e A pnoapa. vantagem do referido orojeto e um efeito de pre-aquecimento da substância química sólida a jusante da posição da reação química, que melhora o progresso da reação química ao longo de toda a substância química sólida. Em tal modalidade, o diferente comprimento do contorno em relação à superfície, isto é a superfície diferente da taxa de vo-ume nas Imnmtus rtgiões da substância química sólida efetivam, mm pode ser conseguida alterando c projeto ou a dimensão de taí abertura Em um exemplo a abertura pom m cônica e pode mudar de um dmmetro ma* or na 'eg-áo tniaaf ate um diâmetro menor na região da extremidade finai Em outro exemplo, ainda mais eficaz a abertura de uma seção transversa na região inicial pode ter uma geometria diferente da região iniciai do que na zona da extremidade, pela manutenção de uma superfície de uma abertura transversal. É ainda preferido que a seção transversal da abertura na região inicial seja selecionada a partir de uma seçáo transversa! não circular uma seção do tipo estrela transversal poligonal Ao selecionar unia seção transversal tendo qualquer um destes modelos, que são diferentes de um projeto em corte nansversal circulai da abert na um melhor contorno c a taxa da su perííeie de uma seção transversal deve ser efetivamente alcançado. É para ser entendido que estas diferentes opções de projeto para a secâo transver sai na região inicial podem da mesma forma se aplicar o contorno da sues tância química sólida na região inicial e podem ser preferidas em particular □ara projetar uma abertura e o contorno da substância química sólida r a região lotea» ae acordo com qualquer urna dessas odcõ&s específicas de projeto.

De acc-do cor ot.m-s mocais Jade meter : ·.· a seçao * ar =»versa da abertura na região de extremidade tem uma seção transversal escutar É cara sef entendido oue um projete cccufar cia secâo transversa'· ou seode dirigido para uma abertura ou para um contorno ou ambos da seção transversa! será ótimo para minimizar o comprimento do contem c em relação a taxa de superfície ou a superfície da taxa de volume da substância química sólida nesta região. Em particular a substância química sólida pode ter uma forma anefar na região de extremidade.

Ei a-noa orefendo que a seção transversa! da abertura tenha uma primeira geometria na região iniciai e urna segunda geometria, que é drferen-te da referida primeira geometria na região de extremidade onde a refenda seção transversal mude de modo uniíonne. em particular, uniformemente de forma continua a partir ca refenda te giâo inicial para a referida região de extremidade. Geralmente, deve se compreender que a seção transversal de uma abertura que se estende ao longo do comprimento da substância química sólida e ao longo dc caminho de viagem da reação ou o contorno da referida direção do comprimento da substância química sólida pode ser definido oor duas regices dist ntas tenoc um componente de contorno constante em razão de cada superfície e tendo assim uma imediata mudança desta taxa, isto é. para adaptar a taxa ca entrega de oxigênio por unidade de tempo ao perfil do voo em uma situação de emergência Da mesma forma po dem ser tornec das très regiões distintas possuindo très distintas relações de comprimento do contorno de superfície. Nesta modalidade particular, no entanto, pode ser proporcionada uma mudança constante da seção transversal da região iniciai para a região de extremidade de uma alteração mais ou menos constante da taxa de entrega de oxigênio ao longo do tempo da reação química.

Esta 3 cera cá o oode en oarticuiar ser Lnhorrnenente continua pelo menos em uma seção do comprimento da substância química sólida para proporcionar uma redução contínua da taxa de entrega em um determinado período de tempo durante o perfil de voo cie emergência.

De dr. do c < π o it o aspecto da preser te invenção o gc rador de oxigênio quim :c ê * mecídc acordo com as caracte ísticas desc itas na porção introdutória onde a referida unidade inicial e posicionada para iniciar a referida reação química em uma região inicial da substância química sóii-da 3 referida região nictal sendo posicionada entre a refenda primeira extremidade e a refenda segunda extremidade.

De acordo com este aspecto da presente invenção a unidade i-niciaí e posicionada para iniciar a reação química em uma pos ca.o da suds- tânc:a química sólida que es:a a uma distância de ambas as extremidades da substância qu míca solida que vai de uma extremidade à outra Assim, em contraste com os sistemas da técnica anterior, em que a reação química é iniciada em um ponto finai e. em seguida, viaja ao longo de uma única via de reação quinuca para uma outra extremidade da substancia química sólida, nesta modalidade a reação química á iniciada em um ponto e em segui da. viaja ao longo de dois caminhos ce reação química para ambas os ex tremidades da substância química sólida Por -sso a reação química tem lugar simultaneamente em dois diferentes meais dentro da substância química s Mida e assim a taxa de ent ega é me hora d a de forma significativa ime díatamente após o início da reação química A reação química em seguida prognde ao longo do etxo longitudinal da substância química sólida em uma primeira direção à primeira extremidade e na segunda direção a uma segunda extremidade em que a pnmeiia e a segunda direção são opostas uma á outra. A unidade inicial pode ser colocada uma posição particular entre a primeira e a segunda extremidade de tal forma que um primeiro volume este a preser te entre a referida posição e a primeira extremidade da subs tânc d química sólida t um segundo voiume esteja preser e entre a referida posição e a segur da extremidade da substância química sólida Gerairnente a p nsqao ia in daoe *nioaf nao e oam ser «nterpretada para defir-r a posição de um componente que desempenha a função íniciatíora e. portanto não deve ser compreendido para delimitar a presente invenção nara um gerador de oxigênio químico tendo um referido componente em tal pesição específica Em vez disso, c- ;e<me -jr.daae ; io:ai deve se' emenaido para definir o efemenío paremar c-ue nioa o começo, como por exenp-o a fa s-ca que nflarna a substância çu-rmoa A unidade miciaf pode ser coiocada atreves oo fommcirpe^tr ne um componente ir mal em uma o os «cão ;o-:n ca, isto é, se estendendo radiaimerte para o gerador de oxigênio químico entre a referida primeira e a segunda extremidade A un.aade inicial pode ser posicionada através do fornecimento de um componente micra; montado na primeira ou na segunda extremidade e que se estende axiaimente para uma posição entre as re*fer das or meíra e segunda extremidades É particularmente preferido que onde a referida unidade inicial está posicionada em uma posição de partida da substância química sóítda um primeiro volume da substância química sólida sendo disposto na região entre a posição oe partica e a primeira extremidade e urr segundo ro.ume da substância química sólida dispostos na região entre a posição de partida e a segunda extremidade em que o primeiro volume e, preferivelmente, menor do que o segundo volume De acordo com esta modalidade a reação química da substância química solida acontece em duas posições ao longo de dots caminhos de reação química separados Os volumes da substancia química sólida que reagem ao longo desses dots caminhos distintos de reação química são diferentes, portanto efetuam a reação química no primeiro volume a ser limitado a um tempo rie reação que é menor do que a reação química no segunao vo ume Assim a taxa oe fornecimento de oxigênio por unidade de tempo será imciaimente aíta após o início da reação química devido à reação que tem lugar em ambos o primeiro e o segundo volumes mas só será alta à proporção que a reação acontecer em ambos os volumes, A-pós c primeiro volume da substância química sólida estar esgotado e ter re~ agido completa mente a reação química so acontecera no segundo volume em progressos pôster ores Por isso um determinado pedi1 da taxa de entrega que é particularmente adaptada ao perfil de uma altitude de voo de uma aeronave em uma situação de emergência ooac ser configurado após o esgotamento do prme»?o vcume ro secundo veAime "á entrega·· rmtgémo com urna taxe baixa durante um tango ten po de fornecimento correspondente à baixa a titu ie de n ve ie vc o e o k ngo tempo n< ssíve de voo elo o próximo aeroporto De acordo com a moda idade 3 nda preferida a referida unidade inicia! é colocada em uma posição de partida da substância química sólida, um primeiro volume da substância química solida sendo disposto r a região entre a posição de partida e a primeira extremidade e um segundo volume da substância química sonda sendo colocada na região entre a posição de partida e a segunda extremidade, compreendendo ainda um caminho de primeiro duxo para oxigênio gerado no primeiro s/olume, c referido primeiro cam-nho de fluxo sendo dirigido a partir do primeiro volume para a poda de saída de fluxo e um segundo caminho de fluxo de oxigênio gerado no segundo voíume do referido segundo caminho de fluxo senão dirigido do segundo volume até a poda de saída do íuxcp onde uma secao do ranonho do primevo fíuxo do retendo caminho do primeiro fluxo adjacente ao referido primeiro volume tem urna direção desde a posição de partida até a primeira extremidade e uma secao de segundo caminho ae fluxo do referido segundo cam nhc de Puxo adjacente ao segundo vourr.e tenha urna d.reçào da referida segunda extremidade para a referida posição o-» partida £ sta modalidade parfici lar e aprimorada ainda com referência ao fornecimento da taxa de oxigênio fora do primeiro volume e do segundo volume, Esta modalidade é baseada no reconhecimento do inventor de que a reação química em um volume e acelerada se o oxigênio gasosc flui a partir do ponto de reação neste volume através do resto do volume que ainda não tenha sofrido a reação química. Por isso, o resto do volume é pré-aquecído pelo oxigênio gasoso que melhora a velocidade ca reação química nesse volume pre-aqueeido Em contraste, se o pré-acuecimento for impedido por dirigir o oxigênio gasoso em direção oposta à do percurso de deslocamento da reação, a reação química ê desaceleraria resultando em um tempo de entrega de oxigênio a uma baixa taxa de entrega de oxtgén o De acordo com esta mo-dabdade o caminho no fíuxo do oxigênio gasoso é dirigido na direção do ca-minho da reaçãc q ímíca no primeiro volume € m >sto i direçãc do raminho de reação química no sequna:; volume Assir x a reação química e acelerada por um efe de çré a jt et mento r j: rin t- voi mn€ í - ms ícelerada f π um efe'-o tíe rao pré-aquec.nfertc no segundo vcbine Isso retoma anda mais a rápida partida e a alta taxa de entrega de oxigênio em um certo período de tempo inicial após o início ,1o gerador de oxigênio químico e melhora o comprimento da taxa de entrega em um período posterior do segundo volume.

Em especial é preferido que s referida substância química soada tenha uma abertura que se estende a partr da referida primeira extremidade para a referida segunda extremidade ? em que a primeira seção de passagem de primeiro tiuxo e a segunda secâo de caminho de segunde fluxo e no interior da referida abertura ao dirig r o oxigênio gasoso através de tal aber tura o efeito de pré-aquecimento ou de não prè-aquecímento pode ser aumentado eficazmente. A substância química sólida pode ter a referida abertura em toda a sua extensão ou apenas em uma seção que se estende ao longo de uma parte da referida extensão A substancia química sólida pode ser completamente preenchida, isto é, sem a referida abertura, em uma modalidade também. Em taf caso, a seção transversal da substância química sólida e intenamente preenchida ao longo de todo o comprimento da subs-tãnc -i qu mica sólida.

De accrao ainda com ouíro aspecto da presente invenção o gerador de oxigênio químico para um dispositivo de fornecimento de oxigênio de emergência em uma aeronave é fornecido, o referido gerador compreendendo uma pluralidade de invólucros, cada invólucro compreendendo a substância química sólida compreendendo o oxigênio em uma forma quimí-camente ligada disposta no interior do referido invólucro e que se estende ao longo de um eixo longítud n : do lôfendo vo acro de uma cnmeira extremidade a uma segunda extremidade, cada invólucro que compreende uma u~ nidade de partida montada no referido invólucro e posicionada adjacente ã referida substância química, sendo a referida unidade de partida adaptada para fornecer energia para a referida substância química para ir A3r uma rea ;.âo química da referida substância química sólida produzindo oxigênio gasoso cada invólucro compreendendo uma porta de saída no referido invólucro que -rota aro comunicação de flu do coro a referida substância química, i·· .m, m-feridas pc fas de saída de fluxo estão gadas a jm coletor para conectar as referidas portas de saída de fluxo, caracterizado por uma tu ua d-? de corro ole acoplada ao retendo espm- vo re na ri ida em cue a -~%nda unidade de controle está adaptada para ativar simultaneamente r ele menos duas unidades iniciais. De acordo com este aspecto, o oxigênio é fornecido a uma unia máscara de oxigênio de dois ou mais geradores de oxigênio químicos simultaneamente. De acordo com esta modalidade este nâo é um um co grande geradc r de oxigênio químico que é usado para fome·. .monío de oxigênio a um umco passageiro ou a um grupo de passageiros mas em vez disso urna pluralidade de pequenos geradores de oxigênio químico como p.ex. dois, três ou quatro geradores oe oxigênio químico sao utilizados para o fornecimento a um único passageiro ou a um grupo de passageiros É para ser entendido que a um único ou a cada passageiro tora do grupo du passa geíros é fornecido a iodos simultaneamente geradores de oxigênio químico inflamados nesta modalidade. Este aspecto da presente invenção é baseado no reconhecimento ao inventor de que o inicio de uma pluralidade de pequenos geradores de oxigênio químico resultará em uma taxa de entrega iniciaimente mais elevada de oxigênio quando comparado com o início de um único granoe gerador de oxigênio químico tendo as mesmas quantidades de substância química sólida como os quatro pequenos geradores de oxigênio químico em suma Assim, a taxa de entrega inicial pode ser signdicati-vamente melhorada sem proporcionar uma maior quantidade de substância química sólida. É particul-armente preferido que a referida unidade de controle esteja adaptada para centro ar as unidades iniciais de acordo com qualquer um dos seguintes esquemas- simultaneamente, ativando todas as unidades iniciais, ativando simultaneamente um primeiro subconjunto ca pluralidade de unidades iniciais e subsequentemente ativar as unidades iniciais oe urr segundo subconjunto um apos o outro em cue o primeirc subconjunto compreende peto menos duas as unidades iniciais de ativação simultânea de um primeiro subc onji ntc da pluralidade de unidades iniciais o subsequentemen-te ativar em a rnulíáneo i m segundo subconjunto da plura i iade Je unidades iniciais e subsequentemente ativa' as unidades iniciais de um terceiro subconjunto um após o outro, em que o primeiro e o segundo subconjunto de cada subconjunto compreende pelo menos duas unidades iniciais. De acordo com esta invenção a vantagem de iniciar a reação química em dois ou mais geradores de oxigênio químico simultaneamente no início do fornecimento de oxigênio logo apos a ocorrência aa situação de emergência que combinado com o subseouente imcio da maçao auim.es em geradores de oxígên o químico para alongar o tempo de entrega fora do dispositivo de oxigênio de emergènoa É para ser entendido que estes m c«os subsequentes da reação química de uma única ou de uma pluralidade de geradores de oxigênio podem ser inflamados, simultaneamente, para manter urna certa taxa de distribuição e que a seleção do número de geradores de oxigênio para ser inflamado pode depender do níve! de altitude de voo ou do consu rno de oxigênio do passageiro que pode sef medido pelos respectivos sensores e pela entrada em uma unidade de controle que controla a ignição dos geradores de oxigênio químico.

Considerando os diferentes aspectos e modalidades que foram descritos anteriormente, é para ser entendido que os vários aspectos e as características das modalidades podem ser combinados um com os outros para alcançar um projeto e controlar um mecanismo de um dispositivo de oxigênio de emergência que é útil em particular para proporcionar uma taxa de entrega de oxigênio adaptada a um rápido iniciar e uma taxa de entrega a longo prazo de oxigênio durante o voo após a ocorrência de uma situação de emergência.

Um outro aspecto da presente Invenção é um método de fornecer oxigênio a um passageiro de uma aeronave, em que o oxigênio gasoso é produzido em uma reação química de uma substância química sólida contendo oxigênio em uma forma ligada químicamente e o referido oxigênio gasoso é fornecido para o passageiro através de uma máscara de oxigênio, caracterizada pele fato de que o oxigênio gasoso é produzido em um perto do de tempo de inicio pof uma reçtáo inicial das referidas substâncias químicas e em urr período de tempo subsequente por uma região de extremidade da refertda sutstánc.a auímica em que a mmeuoa reguâo oicial tem un a superfície maior em razão da taxa de volume do que a referida extremidade finai em especial um ccmpnmenTc reot de consome em telacác a suped cie de uma seção transversa! do que a refenda região de extremidade.

Ainda adicionalmente um aspecto da presente invenção é um método de fornecimento de oxigênio a um passageiro de uma aeronave, onde o oxigênio gasoso e produzido em uma reação química de uma substân- cia química soida contendo ox.gènio em uma forma qu roseamente ligada e o referido oxigên o gasoso é fornecido para o passageiro através de uma más cara de oxigênio, caracterizada pelo fato de o oxigênio gasoso ser produzido pelo início da reação química em uma pontão central aa referida substância química solida e esta substância química reage iniciando a partir da referida porção média em um primeiro percurso rie reação que se estende a partir da porção central para uma primeira extremidade da referida substância química e um segundo percurso de reação que se estende a partir da porção cen trai de uma segunda extremidade da referida substância química, simultaneamente, Com referência a presente modalidade é particularmente preferido que o ox»geno gasoso produzido em uma primeira parte da substância química se prolongue a parir da porção média para a primeira extremidade ser dírgida a partir da subsfârtc.a química oara urna porta de saída de flu^.c na direção do primeiro caminho de reação, e o oxigênio gasoso produzido em uma segunda parte da substância química se estendendo desde a porção central para a segunda extremidade sei dirigida a partir da substância química para uma porta de saída de fluxo no sentido contrário ao do primeiro caminho de reação.

Finalmente,, um outro aspecto da presente invenção é um método de fornecer oxigênio a um passageiro de uma aeronave, em que o oxigênio gasoso e produz do em uma reação química de uma substância química sólida contendo oxigênio em uma forma ligada quimicamertte e o referido oxigênio gasoso é fornecido para o passageiro através de uma máscara de oxigênio caracterizada pelo fato ce o cxigén o gasoso sec produzido por iniciar simultaneamente em duas reações químicas em um primeiro recipiente compreendendo uma parte da substância química e um segundo recipiente compreendendo uma parte da substância química, e proporcionando simultaneamente oxigênio gasese aas duas reações cumocas a uma umea mascara de oxigênio.

Em relação aos referidos aspectos dos métodos de acordo com a presente invenção é para ser entendido cue o método poac, em especial. ser realizado utilizando um gerador de oxigênio químico descrito anteriormente taf cono reivindicado nas reivindicações Assim» a vantagem e as preferidas modalidades destes aspectos do método de acordo com a re%rêncía da presente invenção é feita a descrição anterior das vantagens correspondentes. das funcionalidades e das modalidades preferidas do gerador de oxigênio químico.

As modalidades preferidas da presente invenção são descritas em detalhes a seguir com referência às figuras. A Figura 1 mostra uma seção esquemática com vista transversal de um gerador de oxigênio químico de acordo com a modalidade preferida da presente invenção. A Figura 2 mostra uma vista da seção transversal da substância química solida de acordo com o projeto preferido com grande superfície em relação ao volume A figura 3 mostra uma vista da seção transversal de acordo com a Figura 2 com uma superfície reduzida em retaçâo ao volume A Figura 4 mostra urna configuração esquemática de uma modalidade de uma unidade de gerador de oxigênio químico de acordo com a presente invenção Referindo em primeiro iuga" à Figura 1 um gerador de oxigênio qi-inro compreende um mvoiurro 13 que se estende em uma direção longi tudínal ao longo de um eixo longitudinal 1 O invólucro 10 é para ser com* omendido como projeto cilíndrico geral mn placas esféricas terminais como mostrado na Figura 1.

Dentro do tnvóluc c 10 di as c h apas de f xaçã * 20 30 são posi cionadas ídjace ites a :ada extremidade do invóí jcr > A pr meira p< s ção da placa 20 na primeira extremidade do invólucro compreende uma abertura centra' 2i permcindc- oue o oxigênio gasoso entre a nartir oe um espaço cilíndrico interior 11 no interior do invólucro em um espaço em forma de metade de cúpula 12 na primeira extremidade do invólucro.

Uma porta de saída de fluxo 30 é inserida na parede do invoiu-cro no espaço da metade em forma de cúpula 12 0 oxigênio gasoso que flui através da abertura 21 na pmca de fixação 20. no espaço da metade em forma de cúpula 12 poderá sair üo invólucro através ca porta de saída de fluxo 20 e pode ser fornecido a uma máscara de cxigému para fornecimento do refendo oxigênio para um passageiro.

As placas de fixação 20 30 fixam uma substância química sólida 40 que se estende ao longo do ctxo longitudinal 1 a partir tíe uma primeira extremidade finai 44 a uma segunda extremidade 45 no interior do espaço cilíndrico 11 do invólucro. A substâr cia química solida 40 é o cforato de so-dio e contem oxigênio em forma quimícamente ligada A superfície exterior da substância solida química 4C e de forma cilíndrica com diâmetro constante ao longo de todo o comprimento da substância química sólida.

Uma abertura 60 se prolonga ao longo de todo o comprimento na direção longitudinal da substância química sólida é fornecida ao longo da linha central da substância química sólida. A abertura 60 está dividida em quatro seções. Em uma seção iniciai 61 que é dsretamente adjacente a uma unidade inicial 50 inserido em um orifício radial 47 na substância química sólida é fornecida uma ação transversal cilíndrica da abertura. Esta seção inicial 61 proporciona uma superfície elevada em relação ao volume ou, em outras palavras a seção transversal da substância química sólida nesta seção inicial 61 tem um grande comprimento em relação ao contorno da superfície.

Uma primeira extremidade final da seção 62 da abertura se estende o partir da referida seção iniciai 61 à primeira extremidade final 44 Esta orimena seção é rodeada por um primeiro volume 41 da substância química sólida. A primeira seção 62 da abertura 60 tem uma forma com um diâmetro gue diminu eontir uamente na direção da seção inicia! 61 da primeira extremidade finai 44.

Além disso ima seçãc dt transíçãc 63 da abertura € proporcionada prolongando-se a partir ca seção imc a1 6* na direção oposta à segunda extremidade 46 Esta zona de transição 63 tem uma forma cônica, também, reduzindo o seu diâmetro na direção da seção iniciai 61 da segunda extremidade ftnal 45.

Finaimente uma segunda seção de extremidade final 84 da a~ beriura 60 é fornecida A refenda segunda seçao de extremidade finai 64 tem uma forma cilíndrica e estende-se desde a seção de transição 63 ate a segunda extremidade 45 A seção de transição 63 e a segunda extremidade finai da seção 64 estão rodeadas por um segundo volume 42 da substância química solida. A unidade inicia! 50 é organizada para inflamar e iniciar a reação química na substância química solida em torno da seção inicial 61 Devido à elevada razão de superfície para volume desta seção inicial a reação química irá desenvolver-se rapidamente e uma elevada taxa de entrega imediata de oxigênio sera fornecida logo depois da ignição peta unidade iniciai 50 A reação química irá então correr ao longo de duas partes distintas de reaçao ou seja, na direção da primeira extremidade final 44 através da pnmeira seçao de extremidade 62 e na d-recão da segunda extremidade 45 através da seção de transição 63 e a segunda seção de extremidade 64 Geralmente dois efeitos serão observados durante esta reação química.

Em primeiro lugar a reação química ao longo dos caminhos da reação através da pnmeira seçao de extremidade e a seção de transição será desacelerada em curso de progresso da reação química devido à redução da superfície em relação ao volume ou, em outras palavras, o comprimento do contorno de superfície em relação à seção transversa! ao progredir nr. sentido da primeira extremidade e da segunda extremidade, respectíva-merte Este a um efeito desejado oara reduzir a taxa de entrega de oy.gèmo por unidade de tempo, após a rápida inicial começar e preservar 8 substância química só da para uma entrega de ongo prazo de oxigênio apôs o per odo inicial de tempo.

Em segundo iugar devido a segunda placa o- suporte ser fechada a qualquer oxigênio gasoso que é produzido na teação qu nuca tem de passar através da acertora 21 na prmeira p-aca de úxacao 20 Asem o caminho oc fluxo do oxigênio gasoso está na direção oposta â direção da reação química no ponto de transição e a segunda seção de extremidade efetuando unia nova desaceleração da velocidade da reação química nestas duas seções Em contraste, o percurso de ffuxo do oxigênio gasoso está na mesma direção como a via de percurso da reação química na primeira seção de extremidade efetuando um pré-aquecimento da substância química sólida e assim, uma aceleração aa reação química nesta seção Como consequência deste prê-aquecimento e não pré-aquecimento o primeiro volume irá reagir rapidamente e produzir uma elevada taxa de entrega de oxigênio enquanto que o segundo volume 42 ira reagir lentamente e produzir um longo tempo de entrega de oxigênio Isso se encaixa pede lamente com o perfil de altitude de voo de uma aeronave após uma situação de descompressão ter ocorrido em alta altitude, Com referência agora à Figura 2 um projeto preferido da seçao transversal é descrito o qual pode ser empregado ra seção inicial de um gerador de oxigémc químico Como pode ser visto uma abertura 161 em forma de estrela na seção transversal é fornecida dentro de uma substância química sólida 140, em que o comprimento do contorno da referida abertura em forma de estrela é muito grande sem reduzir significativarnente a superfície preenchida pela substância química sólida da seção transversa!. Assim uma elevada proporção do comprimento em reiacao ao contorno versus a superfície ou, respectfvamente, da superfície versus o volume pode ser conseguido este projeto de seção transversal A Figura 3 representa um projeto da seção pretenda de um corte transversal de uma substância química sólida que de preferência é empregue na segunda sec ão de extremí fade, a primeira seção de extremidade ou seção de ransição de uma s ibstância qu rnica sólida como mostrado na Figura 1 Neste projeto s seção transversal inclui urna forma de abertura ci~ Imorica 16- efetuando assim um pequerc compumento dc contorno desta abertura e uma peq .tena proporção :lo comprimento em relação ao contorno o a superfície 14” da seção transversa preenchido rm!a simmáoc.a química sólida. E para ser entendido que vários projetos diferentes cumpram os requisitos de um grande comprimento do contorno ou um pequeno compre mento do contorno em relação 3 superfície preenchida pela substância química sólida na seção transversal podem ser empregues e utilizados de acordo com a invenção.

Com referência agora à Figura 4, é mostrada urna configuração de quatro geradores de oxigênio químico 210 a. b. c. d. Os orifícios de fluxo de saída 230 a b. c, d destes quatro geradores de oxigênio químico sao ligados através de linhas de fluxo de oxigênio para uma central do bloco 240 O retendo tubo de distribuição centrai fornece o oxigênio que fluí para fora dos geradores de oxigênio 250 a-e para três máscaras de oxigênio 250 a-e em que é para ser entendido que cada uma das máscaras de oxigênio 290 a-c é fornecida a partir de todos os quatro geradores de oxigênio químico 210 a-d.

De acordo com esta modalidade, uma unidade de controle {não representada) é fornecida ao mesmo tempo em que ativa os geradores de oxigênio auimico 210 o bec Nesta inicial ignição da reação química dentro desses três geradores de oxigênio químico irá desenvolver rapidamente e fornecer uma alta taxa de entrega inicial de oxigênio por um tempo de ignição A unidade de controle e mais adaptada para inflamar o quarto gerador de oxigênio químico 210 d depois de um tempo pré-determinado para fornecimento de oxigèmo em uma baixa taxa de entrega para alongar a taxa de entrega total de oxigênio após a ocorrência de uma situação de emergência

Claims

1. Gerador de oxigênio químico para um dispositivo de fornecimento de oxigênio de emergência em uma aeronave, o referido gerador compreendendo: - um invólucro -uma substância química sóiida compreendendo oxigênio em forma quimicamenfe ligada colocada dentro do referido involucro e se estendendo ao longo do eixo longitudinal do referido invólucro. - uma unidade inicial posicionada adjacente à citada substância química, a referida unidade mimai sendo adaptada paia fornecer energia à citada substância química para iniciar a reação quínr ica da referida substância química sólida produzindo oxigênio gasoso. - uma porta de saída de fluxo do referido involucro estando em comunicação com a referida substância química. caracterizado pelo fato de que a referida substância química sólida se estende a partir da região iniciai adjacente à unidade de igr icão para uma região de extremidade, onde o contorno do comprimento para a taxa da superfície de uma secao transversal da referida substância química na referida região inicial é maior do que o comprimento do contorno da taxa de superfície de uma seção transversal da referití 3 substância química na região de - xlrernidade

2 Gerador de acorde com a reivindicação 1 em que a referida substância química sólida é formada com um lado de dentro da abertura a referida abertura formando uma parte da superfície da referida substância química solida em que a seção transversa! da referida abertura tem um primeiro contorno na reg ac inicia e um segundo contorno da região terminal, sendo o referido primeiro contorno maior do que o referido segundo contorno

3 Gerador de acordo com a reivindicação 1 ou 2 Em que a seção transversal oa abertura na região inic a! ê sele cionada a partir de - Uma seção transversal não circular - Uma seção transversal como estrela. - Uma seção transversal poligonal.

4 Gerador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a seção transversal da abertura na regiáo de extremidade tem uma seção circular transversal.

5. Gerador de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a seção transversal da abertura tem uma primeira geometria na região inicial e uma segunda geometria cue é diferente da referida primeira geometria na região da extremidade em que a referida secão transversal muda firmemente, em particuiar de modo uniforme Ge forma continua a partir da referida região inicial para a referida região de extremidade

6 Gerador de oxigênio ou mico para um fomec Ter.to oe dispositivo de oxigênio de emergência em una aeronave, o retendo gerado-compreendendo: - um invólucro. - uma substância química sólida compreendendo oxigênio em uma forma quimicamente ligada dentro dc referido invólucro e se estendendo ao longo do eixo longitudinal do referido invólucro de uma primeira extremidade para uma segunda, - uma unidade iniciai posicionada adjacente á referida substância química a refer na unidade inicial sendo adaptada para fornecer energia para a referida substânc a química oara níctar uma reação química oa refe rida substância quírr ica sc ii ia produz ndo oxigênio gasoso - uma pora c,; de - uxo no refer do invóiuc o estando em comunicação com a referida substância química. oaractenzaco dou tate de cue a orienoa unidade inicial está posicionada pam iniciar a referida -eaçãc química em uma região inicial cas referidas substâncias sólidas químicas, a referida região inicial sendo posicionada entre a referida primeira extremidade e a referida segunda extremidade

7, Gerador de acordo com reivindicação 6. em que a referida unidade inicial está posicionada em uma posição de partica da substância química sólida, um primeiro volume da substância química sólida disposta na região entre a posição de partida e a pri-meira extremidade e um segundo volume da substância química sólida sendo dispostos na região entre a posição de partida e a segunda extremidade, em que o primeiro volume e menor do que o segundo volume

8. Gerador de acordo com a reivindicação 6 ou 7, cm que a referida unidade inicial está posicionada em uma posí çáo de partida da substância química sólida, um primeiro volume da substância química sólida estandodisposto na região entre a posição inicial e a pnmetra extremidade e um segundo volume da substância química sólida sendo disposto na região entre a posição inicial e a segunda extremidade, Ameia compreendendo - Um primeiro caminho de fluxo para oxigênio gerado no primeiro volume a referida primeira passagem de fluxo sendo dirigida a parte do primeiro volume para a porta de saída de fluxo e • Um segundo caminho de fluxo para oxigênio gerado no segundo volume do referido segundo percurso de fluxo a ser dirigido a partir do segundo volume para a segunda porta de fluxo de saída, em que uma primeira seção de caminho de saída oe fluxo do retendo primeiro caminho de fluxo adjacente ao referido primevo volume tem uma direção em reGção à pos-câo miciai para a primeira extremidade o uma segunda seção de passagem de fluxo do referido segundo caminho de íG*o adjacente ac refe ido seg jndo volume tem uma direção a partir ca referida segt nda ememidaae para a retendo posuáo imctal

9 Gerador de acordo com a reivindicação 8, em que a referida substância química sólida tem uma abertura que se estende a parte da referida primeira extremidade para 3 referida segunda extremidade e em que a primeira seção de passagem de fluxo e o segunde cammho de fluxo de seção está no míencr da referida abertura

10 Gerador de oxigênio químico para um dispositivo de forne* cimento de oxigênio de emergência em uma aeronave o referido gerador compreendendo: - Uma pluralidade de invólucros, cada invólucro compreendendo uma substancia qmrmea solida compreendendo oxigênio em uma forma quimicamenie ligada disposta no interior do referido invólucro e se estendendo ao longo de um eixo longitudinal do referido invólucro desde uma primeira extremidade a uma segunda extremidade, • Cada nvólucro compreendendo uma unidade inicial montada no referido invólucro e posicionado adjacente â referida substância química, a referida unidade inicial sendo adaptada para fornecer energia à referida substância química para iniciar uma reação química da referida substância sólida química produzindo oxigênio gasoso, - Cada invólucro compreendendo uma porta de saída de fluxo no refenao invólucro estando em comunicação fluída com a referida substância química, em que a referida porta de saída de fluxo está ligada a um coletor de ligação para conectar as referidas portas de saída de ftuxo caracterizado peto fato de ter uma unidade de controle acoplada às referidas unidades iniciais, em que a referida unidade de controle está adaptada para ativar simultaneamente pelo menos duas unidades iniciais.

11 Gerador de acordo com a reivindicação 10. - em que a referida unidade inicial está adaptada para controlar a urudade iniciai de acordo com qualquer um aes seguintes esquemas ativar simultaneamente todas as unidades iniciais ativar simultaneamente um primeiro subconjunto drf pluralidade das unidades iniciais e subsequentemente ativar a unidade iniciai do segundo subconjunto um apos o outro em que o primeiro subconjunto compreen de pelo menos duas unidade iniciais ativar simultaneamente um primeiro subconjunto ia pluralidade de umdades iniciais e posterior e s multaneamente ativar um segundo subconjunto da pluralidade de unidades iniciais e posteriormente ativar a urv-dade imcta! de um terceiro subconjunto um após o outro, em que o pn νρπχ subconjunto e o segundo subconjunto cada um compreende pelo menos duas unidades iniciais.

12. Gerador de acordo com a reivindicação 10 ou 11. em que a pluralidade de invólucros e colocada dentro de uma simples caixa de emergência de oxigênio.

13. Gerador de acordo com qualquer um das reivindicações anteriores 6 a 9, caracterizado pelas características de qualc uma das reivindicações 2 a 5.

14 Método de fornecimento de oxigênio a um passageiro de uma aeronave em que o oxigênio gasoso é produzido em uma reação química de uma substância química solida contendo oxigênio em uma forma quimícamente »gada e o referido oxigênio aasosc e fornecido ao passageiro via uma máscara de oxigênio. caracterizado pelo fato de que o oxigênio gasoso é produzido em un per odo de tempo inicial dc« uma reg.ao iniciai das refendas substâncias químicas e em um período de tempo subsequente por uma região de extremidade da referida substância química, em que a referida região iniciai tem uma maior superfície para taxa de volume do que a referida seção de extremidade, em particular um comprimento maior em relação ao contorno da superfície de uma seçào transversal do que a referida seção de extremidade.

15 Mt tc k de fome cm oxigêr o a um passageiro de .ma a« ro : nave, em que o oxigênio gasoso é produzido em uma reação química de uma substância qu mica sólida contendo oxigênio em uma forma química-; mente ligada e o referido oxigênio gasoso é fornecido para o passageiro por meio do urra nãscar j de ox»ger o car acter zado pe o fat > ic oxigê, · c ga m , : ser ; rodiztdo por ir car uma reação qmnica on una pcrcáo certrai da v-ç-na substância cu« mica sólida e referida substância química reage iniciando a partir da referida porção média em um primeiro percurso oe reação que se estende a partir da pomãc mediana de uma primeira extremidade da referida substância química e um segundo percurso de reação que se estende a partir da oorção cen- trai de uma segunda extremidade da referida substância química simultaneamente.

16. Método de acordo com a reivindicação 15. em que - o oxigênio gasoso produzido em uma primeira parte da substância química se prolonga a parar da porção média da primeira extremidade e esta dirigido a partir da substância química para uma porta de saída de fluxo na direção do primeiro caminho de reação, e o oxigênio gasoso produzido em uma segunda parte da substância química se estendendo desde a porção central da segunda extremidade e está dirigido a partir da substância química para uma porta de saída de fluxo no sentido contrário ao do primeiro caminho de reacao

17 Método de fornecimento de oxigênio para um passageiro de urna aeronave, em que o oxigênio gasoso é produzido em uma reação química de uma substância sólida contendo oxigênio em uma forma ligada q um ca mente, e o referido oxigênio gasoso é fornecido para o passageiro através de uma máscara de oxigênio, caracterizado pelo fato de que o oxigênio gasoso é produzido simultaneamente a partir de duas reações químicas em um primeiro recipiente compreendendo uma parte da substância química e um segundo recipiente que compreende uma parte da substância química simultaneamente ©fornecendo oegênto gasoso para Mra das referidas duas reações químicas a uma máscara simples de oxigênio.