CN103269753A

CN103269753A - 在航空器中传递呼吸气体的氧气调节器

Info

Publication number: CN103269753A
Application number: CN2010800692619A
Authority: CN
Inventors: 马西厄·弗罗马盖; 沃尔夫冈·里特纳; 冈特·布姆加登; 克里斯托菲·贝塞特
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 2010-09-23
Filing date: 2010-09-23
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2030-09-23
Also published as: EP2618893A2; EP2618893B1; CA2810967A1; BR112013006163B1; BR112013006163A2; WO2012038774A3; CN103269753B; BR112013006163C8; CA2810967C; WO2012038774A2; BR112013006163B8; US9227091B2; US20130174848A1

Abstract

一种在航空器机舱(10)内传递呼吸气体的氧气调节器(1)，其包括用于增压呼吸氧气的第一入口(12)，用于稀释气体的第二入口(14)，为用户提供呼吸用混合气的出口(16)，以及在呼吸用混合气中调整呼吸氧气浓度的调节装置。所述调节装置包括根据所述机舱海拔的变化速度来调整呼吸用混合气中呼吸氧气浓度的紧急装置(30)。

Description

在航空器中传递呼吸气体的氧气调节器

技术领域

本发明涉及在航空器机舱中传递呼吸气的氧气调节器。此类氧气调节器被民用航空器或军用航空器机组成员使用。

背景技术

此类航空器装备有增压机舱。机舱的压力值通常被称为机舱海拔。机舱海拔被定义为与维持在机舱内的增压气压相对应的海拔。该值不同于作为航空器实际物理海拔的航空器海拔。压力与传统海拔之间的对应关系被限定在表格中。

航空器进一步装备有呼吸系统以便在紧急情况下，如机舱增压事故或驾驶舱内冒烟时，向所有乘客和机组成员提供可呼吸的气体。呼吸系统包含增压氧气瓶、化学发生器或机载氧气发生器系统(OBOGS)或更普遍地说任意的氧气源。

呼吸系统进一步包括呼吸面罩和调节器。通常的氧气调节器包含至少一个稀释模式，在该模式，该装备传递呼吸氧气和稀释气体(空气)的呼吸用混合气，呼吸氧气的浓度与机舱海拔相关。

而且，调节器可根据佩戴者的需求提供其所需要的呼吸气体容量。

在降压的状况下，机舱海拔增大并趋于向航空器海拔靠拢。同时，飞行员降低航空器海拔，以使乘客在机舱海拔过高而未正确戴上呼吸面罩的时间为最短，从而乘客能幸免于难而不留有副作用。

然后，飞行员可以稍微增高航空器海拔至备降海拔，以便于改善引擎的运行状态并抵达备降机场。

联邦航空条例(FAR)对民用航空设定了呼吸用混合气中氧气的最低浓度。尤其在文件WO2007/121773中示出了按联邦航空条例的要求，用于乘员需求装置的最低氧气浓度。

目前大多数乘员呼吸面罩装备有使用气动技术的氧气调节器以满足该要求。在该技术中，通过高速氧气流造成的文丘里管吸入环境空气。真空膜盒(也被称为测高仪膜盒)通过调整环境空气入口截面调节高度氧气富集(altimetric oxygen enrichment)。

发明内容

本发明的目的是在飞行员佩戴稀释模式下的面罩时，提高对乘员(特别是飞行员)的保护水平而不降低氧气消耗。

为此目的，本发明提供一种氧气调节器，其包括：

-用于增压呼吸氧气的第一入口，

-用于稀释气体的第二入口，

-向用户提供呼吸用混合气的出口，

-调整呼吸用混合气中呼吸氧气浓度的调节装置，

其中，所述调节装置包括紧急装置，所述紧急装置根据机舱海拔的变化速度来调整呼吸用混合气中呼吸氧气的浓度。

因此，在降压情况下，当机舱海拔还未较高地增大时，特别是在备降条件下，氧气浓度可提前增大至高于氧气浓度的最小需求，同时仅消耗所需要的氧气浓度。

由此看来，在降压情况下，提前转变至高氧气浓度富集有利于增大血液中氧气分压的最小值，特别是在轻微较慢的降压(10秒至45秒的减压期间)情况下。

而且，在降压情况下，呼吸用混合气的氧气富集是自动的。因此，对于必须应对紧急情况的飞行员而言，不需要任何时间。而且，在降压情况下，即使用户失去意识，呼吸用混合气的氧气浓度也会被增大。

根据本发明的另一特征，当高于机舱海拔变化速度的富集阀值时，紧急装置优选地闭合第二入口，以在出口处仅提供呼吸氧气。

因此，在肺中和血液中的氧气浓度被最优化。

根据本发明的补充特征，富集阀值优选高于100米每秒。

此阈值能促使在大多数降压事件中增大血液中氧气的分压，并避免因呼吸用混合气中氧气不适当富集造成的氧气过度消耗。

根据本发明的另一特征，当低于机舱海拔变化速度稀释阀值时，紧急装置优选地开启第二入口，以在出口处提供稀释气体。

因此，当形势不再需要高浓度氧气时，呼吸用混合气中氧气浓度减小。因此，氧气消耗降低。

根据本发明的补充特征，稀释阀值优选地等于富集阀值。

根据本发明的另一特征，紧急装置优选地是气动的。

因此，紧急装置不需要电力且因此更安全。

根据本发明的另一特征，紧急装置优选地是开/关类型。

氧气浓度增大的效果因此更强。

根据本发明的另一特征，调节装置优选地根据机舱海拔进一步调整呼吸氧气浓度。

因此，调节器在降压前、降压时和降压后(在备降条件下)优化呼吸用混合气中氧气浓度。

根据本发明的补充特征，调节装置优选地进一步包括不同于紧急装置的稀释装置，该紧急装置根据机舱海拔调整呼吸氧气浓度。

为了优化氧气消耗，该解决方案实现起来更简单，且因此更高效。

在有利的实施例中，呼吸部件优选地进一步具有一个或多个以下特征：

-紧急装置包括可变容积的腔和限制的连通装置，所述限制的连通装置位于所述可变容积腔与机舱的环境空气之间；

-限制的连通装置包括洞，该洞的气体通道截面小于0.05平方毫米；

-限制的连通装置包括移动部件，以调整通过该洞的气体通道截面；

-限制的连通装置包括多孔材料；

-紧急装置包括具有可动零件的活塞，该可动零件将所述可变容积腔与机舱的空气分隔开；

-氧气调节器包括主体，紧急装置包括界定出可变容积腔的柔韧外壳，柔韧外壳具有可动零件，且柔韧外壳在可动零件和调节器主体间延伸；

-柔韧外壳包括折箱或皱折。

根据本发明的补充特征，优选地，紧急装置包括限定内腔的可充气气球，可变容积腔包括气球的内腔，在膨胀状态，气球闭合第二入口，在泄气状态，气球能连通第二入口。

根据本发明的补充特征，氧气调节器优选地具有下列特征：

-紧急装置进一步包括具有闭合位置和开启位置的闭合元件，在闭合位置，闭合元件闭合所述第二入口，在开启位置，闭合元件允许连通所述第二入口，

-闭合元件被机械地连接至所述可动零件，以便于可动零件根据机舱海拔下降速度将闭合元件从开启位置移至闭合位置。

该解决方案简单且因此并不昂贵。

根据本发明的可选特征，氧气调节器优选地具有以下特征：

-调节器包括闭合元件和放大装置，所述放大装置包含高压洞、垫圈和供给管，

-垫圈能在开启位置和闭合位置之间移动，在开启位置，垫圈能使第一入口和供给管之间连通，在闭合位置，垫圈防止第一入口(12)和供给管之间连通，

-可变容积腔的容积变化使垫圈在闭合位置和开启位置之间移动，以及

-闭合元件具有开启状态和闭合状态，在开启状态，当供给管未被增压时，闭合元件不闭合第二入口；在闭合状态，当供给管被增压时，闭合元件闭合第二入口。

这样，增压呼吸氧气的能量被用来放大降压的效果，以便于闭合第二入口。

根据本发明的补充特征，闭合元件优选地包括可充气气球。

依照本发明，闭合装置优选地包括弹性体密封、闸门(滑动门)、旋转闸板或可充气气球。

本发明进一步涉及包括氧气调节器的呼吸面罩。

附图说明

本发明的其它特征和优势，在以下参照附图的详细描述中得以清晰，其中：

-图1表示包括呼吸面罩的呼吸组件的透视图，其中呼吸面罩具有氧气调节器，

-图2A表示根据本发明的氧气调节器的第一实施例，其处于第一状态，

-图2B表示图2A中氧气调节器第一实施例的引用区域II的尺寸放大图，其处于第二状态，

-图3表示图2B中氧气调节器可选实施例的引用区域III的尺寸放大图，

-图4A表示图2A引用区域II中，处于第一状态的根据本发明的氧气调节器的第二实施例，

-图4B表示图2A引用区域II中，处于第二状态的根据本发明的氧气调节器的第二实施例，

-图5A表示根据本发明的氧气调节器的第三实施例，其处于第一状态，

-图5B表示图5A中氧气调节器第三实施例的引用区域V的尺寸放大图，其处于第二状态，

-图6A表示图5A引用区域V中根据本发明的氧气调节器第四实施例，其处于第一状态，

-图6B表示图5A引用区域V中氧气调节器的第四实施例，其处于第二状态，

-图7A表示图5A引用区域V中根据本发明的氧气调机器的第五实施例，其处于第一状态，

-图7B表示图5A引用区域V中氧气调节器的第五实施例，其处于第二状态，

-图8A表示根据本发明的氧气调节器的第六实施例，其处于第一状态，

-图8B表示图8A中氧气调节器第六实施例的引用区域VIII，其处于第二状态，

-图8C表示图8A中氧气调节器第六实施例的引用区域VIII，其处于第三状态。

具体实施方式

图1说明了布置在航空器机舱10内且特别包括呼吸面罩4的呼吸组件1，该面罩通过供给管6与增压呼吸氧气源8流体连通。

呼吸面罩4包括调节器1、口鼻脸部件3和系带5。系带5有弹性，从而能将口鼻脸部件3夹紧在用户的脸上。调节器1和系带5均连接至口鼻脸部件3。口鼻脸部件3具有柔韧部分，从而被密封地应用于用户脸的下部。

调节器1是气动的，且欲用于调节通过口鼻脸部件3提供给用户的呼吸用混合气中氧气浓度。此外，调节器1为按需类型，以至于只有当用户呼吸时才能提供呼吸用混合气。

如图2A至图8C所示，调节器1包括具有连接部分5的刚性主体2，口鼻脸部件3欲用于密封地连接至刚性主体2的连接部分5。主体2包括吸气回路和呼气回路。

吸气回路包括氧气入口12、空气入口14和出口16。氧气入口12被连接至供给管6。所以，氧气入口12欲用于向吸气出口16供给增压呼吸氧气。空气入口14欲用于向吸气出口16供给稀释气体，在本例中稀释气体为环境空气。因此，稀释气体欲通过空气入口14流动。吸气出口16与口鼻脸部件3连通，且向口鼻脸部件3供给包括呼吸氧气和稀释气体的呼吸用混合气。

呼气回路包括呼气阀50、呼气入口52和呼气出口54。呼气入口52与口鼻脸部件3连通，且接收用户呼出的气体。呼气出口54与机舱10的环境空气连通。呼气阀50是柔韧气密的薄膜，该薄膜将布置在薄膜一边的排气腔58与均安装在薄膜50另一边的呼气入口52和呼气出口54分隔开。当呼气入口52中的压力接近排气腔58中的压力时，呼气阀50倚靠在第一底座56上，以便于将呼气入口52与呼气出口54分隔开。在本例中，排气腔58通过排气导管59与机舱10的环境空气连通。在一种变型中，阀可布置在排气导管59内。

调节器1进一步包括第一导管64，第二导管66和与固定底座62配合的吸气阀60。吸气阀60由在闭合位置和开启位置间可动的薄膜形成。在闭合位置，吸气阀60倚靠在固定底座62上且中断氧气入口12和吸气出口16之间的连通。在开启位置，吸气阀60远离底座62且出口16与氧气入口12连通。

不管吸气阀60的位置在何处，吸气阀60的薄膜将布置在薄膜一边的控制腔68与均布置在薄膜另一边的氧气入口12和出口16分隔开。控制腔68通过第一导管64与入口12连通，该第一导管包括校准压缩物65。

调节器1进一步包括由吸气阀50的薄膜携带的闭塞器70。闭塞器70与第二底座72配合。闭塞器70通过弹簧74偏向于第二底座72。当呼气入口52内的压力等于排气腔58内的压力时，由于弹簧74的偏压力，闭塞器70倚靠在第二底座72上并闭合第二导管66，因为第二导管66终止于第二底座72。这样，控制腔68与排气腔58隔离开。当呼气入口52中的压力低于排气腔58中的压力且压力差足够压缩弹簧74时，闭塞器70抵抗弹簧74上的偏压力移动离开第二底座72。因此，控制腔68与排气腔58通过第二导管66连通。

在口鼻脸部件3中无用户吸气时，控制腔68经受氧气入口12中呼吸氧气的压力。所以，吸气阀60被压靠在底座62上，闭合吸气阀60和底座62之间的通道，并将氧气入口12和吸气出口16分隔开。

当用户吸气时，呼气入口52中的压力降低，闭塞器70因此离开第二底座72。所以，空气腔68经受排气腔58的压力，且吸气阀60和底座62之间的通道被开启。因此，吸气出口16被供给以呼吸用混合气，该呼吸用混合气包括来自于氧气入口12的呼吸氧气和来自空气入口14的稀释气体。

当用户呼气时，呼气入口52中的压力增大，呼气阀50因此离开第一底座62。因此，呼气气体由呼气出口54排出。

由于杠杆86(如图8A至图8C所示)，调节器1具有调节模式、纯氧模式和火灾模式，这些模式能由用户选择性激活。在纯氧模式中，吸气出口16仅由氧气入口12供给且空气入口14中的流动被阻断。因此，吸气出口16仅被供给来自于增压呼吸氧气源8的增压呼吸氧气。和纯氧模式一样，在火灾模式中，吸气出口16仅被供给来自于增压呼吸氧气源8的增压呼吸氧气，但吸气出口16中的压力高于机舱10中的环境空气压力。在调节模式中，也被称为稀释模式，调节器1在0％至100％范围内自动调节来自于增压呼吸氧气源8的增压呼吸氧气浓度。

调节器1包括调节装置20、30，该调节装置在调节模式控制氧气入口12和空气入口14中的流量，以便调节出口16内呼吸用混合气中氧气浓度。调节装置包括稀释装置20和紧急装置30。

稀释装置20包括真空膜盒22、垫圈24和稀释底座26。当机舱海拔增大时，环境空气压力减小。所以，真空膜盒22将垫圈24移至稀释底座26。因此，当机舱海拔增大时，垫圈24和稀释底座26之间的通道28收缩。这样，呼气出口16中的氧气浓度根据机舱海拔自动调节。

如上描述的调节器1被广泛熟知，并能在不脱离本发明情况下被修改。

现在，联系根据本发明的多个实施例，对紧急装置30进行描述。

在如图2A和图2B所示的第一实施例中，紧急装置30包括空气入口闭合元件80和限定气缸33的刚性外壳32，活塞34被接收在该气缸中。外壳32和活塞34界定出可变容积腔35，该可变容积腔通过洞31与机舱10中的环境空气连通。活塞34具有将所述可变容积腔35与机舱10的空气分隔开的可动平板34a。该洞具有校准压缩物37，以便于限定校准孔。

空气入口闭合元件80包括固定至活塞34的垫圈36。活塞34能在开启位置(如图2A所示)和闭合位置(如图2B所示)间移动。在闭合位置，空气入口闭合元件80闭合空气入口14，以便防止空气入口14与环境空气10相连通。在开启位置，空气入口闭合元件80远离空气入口14，以便空气入口14与机舱10的环境空气自由连通。

紧急装置30进一步包括回位弹簧38，该回位弹簧使活塞34沿第一方向80a偏向开启位置。所以，在机舱海拔(即机舱压力)无变化的情况下，空气入口闭合元件80处于开启位置。

校准孔31的截面足够大以至于在正常飞行状况下，机舱海拔变化速度不引起空气入口闭合元件80相对于开启位置的实质性移动。所以，如图2A所示，在正常飞行状况下，通过吸气出口16提供给用户的呼吸用混合气中的氧气浓度由稀释装置20调节，且紧急装置30对所述浓度无实质性影响。

但是，校准孔31的截面足够小以至于在降压(机舱10中空气压力快速减小)情况下，即在机舱海拔快速增大情况下，活塞34沿第二方向80b移动空气入口闭合元件80，以便于增大提供给用户的呼吸用混合气中氧气的浓度。第二方向80b与第一方向80a相反。当机舱海拔增大速度高于富集阀值(enrichment threshold)时，如图2B所示，活塞34将空气入口闭合元件80放置在闭合位置。因此，空气入口14闭合且吸气出口16仅被供给以来自于源8的呼吸氧气。

当机舱海拔的增大变得低于富集阀值时，由于弹簧38缘故，使空气入口闭合元件80沿第一方向80a远离闭合位置。因此，当机舱海拔再次经受小变化时(降压后)，紧急装置30对提供给用户的呼吸用混合气中氧气浓度也无影响，该浓度因此仅由稀释装置20调节(如降压前正常状况一般)。

优选地，富集阀值在100米每秒与600米每秒之间。而且，校准压缩物37的截面优选地小于0.05平方毫米，最好接近0.01平方毫米。

图3中举例说明的变型实施例不同于图IIA和图IIB中所示的实施例，在变型实施例中，洞31是有螺纹的且定位螺钉81取代校准压缩物37。所以，用于空气通道的截面S1可基于洞31中定位螺钉81的拧紧/拧松在0与洞31截面S2之间调整。

在图4A和图4B所示的第二实施例中，紧急装置30包括具有内部容积32a的刚性外壳32、具有内部容积40a的可充气气球40和具有内部容积39a且在刚性外壳32与气球40间延伸的供给管39。外壳32的内部容积32a、供给管39的内部容积39a和气球40的内部容积40a限定可变容积腔35。供给管39的截面足够避免外壳32内部容积32a与气球40内部容积40a之间任何实质性的压力差。气球40被放置在空气入口14内且构成空气入口闭合元件80。

在图4A和图4B所示的实施例中，如图2A和图2B所示的第一实施例一般，可变容积腔35通过具有校准压缩物37的洞31与机舱10的环境空气连通。

在正常飞行状况下，可变容积腔35内的压力和机舱压力内的压力大致相等。因此，气球40在泄气状态，通过吸气出口16提供给用户的呼吸用混合气的氧气浓度由稀释装置20调节，且紧急装置30对所述浓度无影响。

当降压时，因为机舱压力下降，机舱10的绝对压力低于可变容积腔35的绝对压力。所以，当机舱海拔增大速度高于富集阀值时，气球40膨胀直到闭合空气入口14。这样，调节器1向飞行员供应由源8提供的高富集氧气混合气。

在降压后，如可变容积腔35通过带校准压缩物37的洞31泄压一般，气球40放气，且提供给用户的呼吸用混合气再次被稀释装置20调节(如在降压前正常状况一般)。

在图5A和图5B所示的第三实施例中，紧急装置30如第二实施例一般包括：限定可变容积腔35的刚性外壳32、形成空气入口闭合元件80的可充气气球40和供给管39。但是，紧急装置30进一步包括放大装置，以至于紧急装置30为开/关类型，且当机舱海拔增大速度高于富集阀值时，气球40被供给以增压气体(增压呼吸氧气)。

放大装置包括具有可动平板34a的活塞34、连接至活塞34的垫圈36、回位弹簧38和高压洞41。

刚性外壳32限定气缸33，该气缸中接收有活塞34的可动平板34a。活塞34的可动平板34a将所述可变容积腔35与腔44分隔开，该腔44由管45维持在机舱10的压力下，该管45在腔44与机舱10的环境空气间延伸。垫圈36被布置在高压洞41与供给管39之间。此外，供给管39通过具有校准压缩物43的排气管42与机舱10的环境空气连通。

如图5A所示，在正常飞行状况下，机舱海拔的变化不会在可动平板34a上引起沿第一垫圈方向36a高于回位弹簧38压力的压力。因此，垫圈36闭合高压洞41。所以，供给管39不被供给来自于源8的增压气体，但容纳机舱10环境空气压力下的气体。因此，在空气入口14内的气球40被放气。

如图5B所示，在降压时，机舱海拔增大速度高于富集阀值，可变容积腔35内的压力与机舱10内(且因此在腔44内)的压力间的压力差足以在活塞34的可动平板34a上引起高于回位弹簧38压力的力。因此，可动平板34a和垫圈36沿相反于第一垫圈方向36a的第二垫圈方向36b移动。所以，垫圈36不再闭合高压洞41，供给管39与氧气入口12连通，且增压氧气使气球40膨胀至闭合空气入口14。这样，氧气调节器1向飞行员供应由源8提供的高富集氧气混合气。

在降压后，由于可变容积腔35与机舱10间压差减小，当机舱海拔增大速度变得低于稀释阀值时，该稀释限额低于富集阀值，回位弹簧沿第一垫圈方向36a推动活塞34且垫圈36闭合高压洞41。这样，容纳在气球40内的增压呼吸氧气通过排气管42流动。所以，氧气入口12再次开启，气球放气且提供给用户的呼吸用混合气再次由稀释装置20调节(如在降压前正常状况一般)。

图6A和图6B中所示的紧急装置30的第四实施例不同于图5A和图5B中所示的第三实施例，其不同之处在于，腔46、活塞47、闭塞器48和弹性体密封49取代气球40。装备有弹性体密封49的闭塞器48限定空气入口闭合元件80。

如图6A中所示，当正常飞行状况下，机舱海拔的变化不会在可动平板34a上引起沿第一垫圈方向36a高于回位弹簧38压力的压力。因此，垫圈36闭合高压洞41。所以，供给管39不被供给以来自于源8的增压气体，但是容纳在机舱10的环境空气压力下的气体。因此，空气入口闭合元件80远离空气入口14。

如上在降压时所解释的，垫圈36远离高压洞41。因此，如图6B所示，来自于源8的增压呼吸氧气通过供给管39流动且增大腔46内的压力。这样，活塞47和空气入口闭合元件80沿第二方向80b移动。所以，空气入口闭合元件80从开启位置移至闭合位置，在开启位置，该空气闭合元件80允许环境空气在空气入口14内流动，在闭合位置，该空气闭合元件80闭合空气入口14。

在降压后，垫圈36闭合高压洞41，且腔46内的压力减小至机舱10的压力。在图6A和图6B所示的实施例中，空气入口闭合元件80保持在闭合位置。在一种变型中，回位弹簧可被添加从而沿相反于第二方向80b的第一方向80a推动空气入口闭合元件80。

在图7A和图7B所示的第五实施例中，紧急装置30包括限定可变容积腔35的柔韧外壳82和空气入口14，该可变容积腔35通过包括校准压缩物37的洞31与机舱环境空气连通。在一种变型中，洞31能在可变容积腔35与机舱10环境空气之间延伸。有利地，柔韧外壳82包括可动零件82a和折箱83。

外壳82被布置在稀释装置20的垫圈24和主体2之间。所以，稀释装置20和紧急装置30彼此相邻地串联布置。在举例说明的实施例中，外壳82被布置在稀释装置20和主体2之间，可动零件82a被固定至真空膜盒22。在一种变型中，真空膜盒22能被布置在外壳82和主体2之间，所以可动零件82a将被固定至垫圈24。垫圈24构成紧急装置30的空气入口闭合元件80。

外壳82是有弹性的，且功能上类似于根据第一实施例的氧气调节器的刚性外壳32、活塞34和回位弹簧38。

当正常飞行状况下，机舱海拔变化速度不引起可变容积腔35容积的实质性变化。所以，在正常飞行状况下，通过吸气出口16提供给用户的呼吸用混合气的氧气浓度由稀释装置20调节，且紧急装置30对所述浓度无实质性影响。

在降压情况下，因为机舱压力的下降，可变容积腔35的容积增大。所以，柔韧外壳82使垫圈24沿第二方向80b移动，且垫圈24和底座26之间的通道28收缩。因此，提供给用户的呼吸用混合气中氧气浓度增大。当机舱海拔增大速度高于富集阀值时，垫圈24倚靠在底座26上且空气入口14被闭合。因此，吸气出口16仅被供给来自于源8的呼吸氧气。

在降压后，随着空气流过带有校准压缩物37的洞31，可变容积腔35泄压。所以，可变容积腔35的容积减小且垫圈24沿第一方向80a移动，以至于垫圈24和稀释底座26之间的通道28扩大。因此，提供给用户的呼吸混合气再次由稀释装置20调节(如在降压前的正常状况一般)。

图8A至8C所示的第六实施例不同于第一实施例，不同之处在于，柔韧薄膜82取代了活塞34和可动零件34a，该柔韧薄膜具有可动零件82a、折箱(bellows)(可延伸的角板)83或皱折，以及环形密封部分82b。

除此之外，由垫圈36取代的空气入口闭合元件80不被装在可动零件上而在杠杆84上，该杠杆被安装在主体2上并可绕着轴杆85旋转。所以，杠杆84被布置在空气入口闭合元件80和柔韧薄膜82的可动零件82a之间。如图8B所示，按钮86被装在主体2上且能绕着按钮轴88旋转且具有凸轮部分87，该按钮86能使用户改变调节器1的模式。当然，当按压按钮86时，用户造成按钮86绕着按钮轴88旋转，由于凸轮部分87邻接杠杆84，该旋转造成杠杆84绕着杠杆轴85旋转。因此，空气入口闭合元件80沿第二方向80b被移动至闭合位置，在闭合位置，该空气入口闭合元件80闭合空气入口14。

除此之外且独立地，调节器1的第六实施例不同于第一实施例，不同之处在于，多孔材料的过滤器90取代了在洞31中的校准压缩物37，以便于减弱通过洞31的空气流动。

当正常飞行状况下，机舱海拔变化速度不会引起可变容积腔35容积的实质性变化。所以，沿第一方向80a偏移杠杆84的回位弹簧38保持空气入口闭合元件80在如图1所示的开启位置。因此，在正常飞行状况下，通过吸气出口16提供给用户的呼吸用混合气中氧气浓度由稀释装置20调节，且紧急装置30对所述浓度无实质性影响。

如图8C所示，在降压情况下，由于机舱压力下降，可变容积腔35的容积增大。所以，折箱83展开且可动零件82沿相反于第一方向80a的第二方向80b移动。当机舱海拔增大速度高于富集阀值时，可动零件82a的压力变得高于弹簧38的偏压力。因此，由于可动零件82a的压力，杠杆84绕着杠杆轴85旋转且空气入口闭合元件80沿第二方向80b移至闭合位置。这样，通过吸气出口16提供给用户的呼吸用混合气仅被供给来自于源8的呼吸氧气。

在降压后，随着空气流过洞31和多孔过滤器90，可变容积腔35泄压。所以，可变容积腔35的容积减小，由于回位弹簧38缘故，空气入口闭合元件80沿第一方向80a移动且回到开启位置。

在一种变型中，薄膜82可能是多孔材料。因此，多孔材料过滤器90的功能应由薄膜实现。

在另一种变型中，布置在杠杆轴85周围的盘旋弹簧能取代图8A至图8C中举例说明的螺旋弹簧38。

本发明不限于以上描述的说明性但非限制性的实施例。特别地，作为替代垫圈36、滑动器48和可充气气球40，闭合元件也可例如为闸门(滑动门)或旋转闸板，或诸如此类。

Claims

1.一种用于在航空器机舱(10)中传递呼吸气体的氧气调节器(1)，所述氧气调节器包括：

-用于增压呼吸氧气的第一入口(12)，

-用于稀释气体的第二入口(14)，

-向用户提供呼吸用混合气的出口(16)，

-调整所述呼吸用混合气中呼吸氧气浓度的调节装置，

其特征在于，所述调节装置包括紧急装置(30)，所述紧急装置(30)根据所述机舱海拔变化速度来调整呼吸用混合气中呼吸氧气浓度。

2.根据权利要求1所述的氧气调节器(1)，其特征在于，当高于所述机舱海拔变化速度的富集阀值时，所述紧急装置(30)闭合所述第二入口(14)，以在所述出口(16)处仅提供呼吸氧气。

3.权利要求2的氧气调节器(1)，其特征在于，所述富集阀值高于100米每秒。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的氧气调节器(1)，其特征在于，当低于所述机舱变化速度的稀释阀值时，所述紧急装置(30)开启所述第二入口(14)，以在所述出口(16)处提供稀释气体。

5.根据权利要求4所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述稀释阀值等于所述富集阀值。

6.根据前述任一项权利要求所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述紧急装置(30)是气动的。

7.根据前述任一项权利要求所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述紧急装置(30)是开/关类型。

8.根据前述任一项权利要求所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述调节装置(30，20)根据机舱海拔进一步调整所述呼吸氧气浓度。

9.根据前述权利要求所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述调节装置进一步包括不同于所述紧急装置(30)的稀释装置(20)，所述紧急装置(30)根据所述机舱海拔调整所述呼吸氧气浓度。

10.根据前述任一项权利要求所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述紧急装置(30)包括可变容积腔(35)和限制的连通装置(31、37、81、90)，所述限制的连通装置(31、37、81、90)位于所述可变容积腔(35)与所述机舱(10)的环境空气之间。

11.根据前述权利要求所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述限制的连通装置包括洞(31)，所述洞(31)的气体通道截面小于0.05平方毫米。

12.根据前述权利要求所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述限制的连通装置包括移动元件(81)，以调整通过所述洞(31)的所述气体通道截面(S1)。

13.根据权利要求10所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述限制的连通装置包括多孔材料(90)。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述紧急装置(30)包括具有可动零件(34a)的活塞(34)，所述可动零件(34a)将所述可变容积腔(35)与所述机舱(10)的空气分隔开。

15.根据权利要求10至13中任一项所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述氧气调节器(1)包括主体(2)，所述紧急装置(30)包括界定出所述可变容积腔(35)的柔韧外壳(82)，所述柔韧外壳(82)具有可动零件(82a)，且所述柔韧外壳(82)在所述可动零件(82a)和所述调节器(1)的所述主体(2)之间延伸。

16.根据前述权利要求所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述柔韧外壳(82)包括折箱(83)或皱折。

17.根据权利要求14至16所述的氧气调节器(1)，其特征在于：

-所述紧急装置(30)进一步包括具有闭合位置和开启位置的闭合元件(80)，在所述闭合位置，所述闭合元件闭合所述第二入口(14)，在所述开启位置，所述闭合元件允许连通所述第二入口(14)，

-所述闭合元件(80)被机械地连接至所述可动零件(34a，82a)，以便于所述可动零件(34a，82a)根据所述机舱海拔下降速度将所述闭合元件(80)从所述开启位置移至所述闭合位置。

18.根据权利要求10至13中任一项所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述紧急装置(30)包括限定内腔(40a)的可充气气球(40)，所述可变容积腔(35)包括所述气球(40)的内腔(40a)，在膨胀状态，所述气球闭合所述第二入口(14)；在泄气状态，所述气球(40)能连通所述第二入口(14)。

19.根据权利要求10至16中任一项所述的氧气调节器(1)，其特征在于：

-所述调节器(1)包括闭合元件(80)和放大装置，所述放大装置包含高压洞(41)、垫圈(36)和供给管(39)，

-所述垫圈(36)能在开启位置和闭合位置之间移动，在开启位置，所述垫圈能使所述第一入口(12)和所述供给管(39)之间连通，在闭合位置，所述垫圈防止所述第一入口(12)和所述供给管(39)之间连通，

-所述可变容积腔(35)的容积变化使所述垫圈(36)在所述闭合位置和所述开启位置之间移动，以及

-所述闭合元件(80)具有开启状态和闭合状态，在开启状态，当所述供给管(39)未被增压时，所述闭合元件不闭合所述第二入口(14)；在闭合状态，当所述供给管(39)被增压时，所述闭合元件闭合所述第二入口(14)。

20.根据前述权利要求所述的氧气调节器(1)，其特征在于，所述闭合元件包括可充气气球(40)。

21.一种呼吸面罩，所述呼吸面罩包括根据前述任一项权利要求所述的氧气调节器。