CN1639002A - 阀总管组件 - Google Patents
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Abstract
一种阀总管组件(30)，它具有一阀体(71)，该阀体具有形成在其中的至少一腔室(73)。腔室(73)具有至少一入口和至少一出口并具有至少一孔。一提动阀芯(70)设置在腔室(73)中。提动阀芯(70)在腔室(73)内、在一第一位置和一第二位置之间滑动，在第一位置提动阀芯密封入口，在第二位置提动阀芯设置成相对入口成间隔开的关系。提动阀芯(70)具有设置在其中的一孔(57)。具有带一第一直径的一第一段和带一第二直径的一第二段的一销(39)能够可滑动穿过阀体(71)中的至少一孔和穿过提动阀芯(70)中的孔(57)设置。
Description
相关申请的交叉引用
本申请人要求在2002年1月7日提交的、标题为“阀总管组件”的美国临时专利申请号60/346,397的优先权，该专利援引于此，以供参考。
技术领域
本发明涉及用于在飞行器中展开应急呼吸面罩的组件。
背景技术
要求许多飞行器在由于舱壁破裂或在飞行器加压系统中的发生故障而造成舱压突然下降的情况下，向加压舱中的乘客和机组人员提供应急呼吸面罩。传统的应急呼吸面罩通常贮藏在使用者直接上方的一高架的储存容器内。一旦舱压突然下降，该容器门自动打开且面罩靠重力作用向使用者展开。面罩通常从打开的容器悬挂在使用者的附近，但是并不自动地驱动至面罩的供氧气流的流动。因为面罩可能落下在一空座位的上方，所以需要具有一使用者操纵的阀，该阀控制至面罩的供氧气流的流动。已知可设置在呼吸气体管道或面罩和在该容器内的阀之间连接的一牵索，以致当面罩被拉向使用者的面孔时，该牵索上的张力打开一阀，从而允许呼吸气体流向面罩。在美国专利号4,909,247中揭示了一例子，该专利援引于此，以供参考。
需要提供一种改进的阀总管组件。
发明内容
本发明通过提供一阀总管组件满足上述要求，该组件具有一阀体，并在其中形成至少一腔室。该腔室具有至少一入口和至少一出口并具有至少一孔。在该腔室中设置一提动阀芯。该提动阀芯在腔室内、在一第一位置和一第二位置之间滑动，在第一位置提动阀芯密封入口，在第二位置提动阀芯设置成相对于入口成间隔开的关系。提动阀芯具有贯穿其的一孔。一销能够可滑动地穿过阀体内的至少一孔和穿过提动阀中的孔设置。销可以采用不同的形状，以避免由于环境条件、例如冲击或振动造成的阀的意外致动。在一第一实施例中，销具有至少两个不同直径的同中心段。在一第二实施例中，销是延长的，以致在门处于关闭位置时由于门的位置来防止提动阀芯掉出。
附图简述
在附图中示出了本发明，在全部附图中相同的标号表示相同或类似的部分，在附图中：
图1是一飞机内部的一断开的纵向示意图，示出了本发明在其中工作的一环境；
图2是一飞机乘客氧气系统处于展开位置中的一局部正视图；
图3是本发明的阀总管组件的一俯视图；
图4是沿着图3的线4-4截取的一剖视图；
图5是沿着图4的线5-5截取的一剖视图；
图6是本发明的销的一侧视图；
图7是沿着图6的线7-7观察的一端视图；以及
图8是本发明的一可替换选用的实施例的一剖视图。
具体实施方式
在为说明目的所选择的本发明的一实施例中，以举例方式示出了飞机机架10的一部分，它有一底板11，在底板上有许多排座椅12和13。一天花板14在其中、各排座椅上方处安装有总地用标号15表示的一氧气面罩分配容器，从一共用氧气源16通过具有一压力控制阀18的一氧气管线17对所有分配容器供应氧气。举例来说，在左侧的乘客面罩单元被示为释放状态，而在右侧的乘客面罩单元处于关闭状态。各面罩21设置有用于氧气的一导管24，该导管附连于一阀总管组件30(图3-5)和一牵索33。
参阅图2，作为一例子，两面罩21示为展开状态。如对于本领域的那些普通技术人员将变得明显的，面罩21的数量可以变化。如图所示，一门22从天花板14打开，以展开面罩21。如在本文中更详细地所述，可以由与门的内侧表面上的一锁闩26啮合的一弹簧偏压的活塞23(图4)自动地打开门22。面罩21示为在使用者可抓到的范围内的一完全向下展开的位置。当如图2所示门22被打开时，由连接在36处的导管24和在阀总管组件30上的控制销39(图4)之间的牵索33停止面罩21的自由下落。牵索33在一端可以附着于导管24，如图所示，或者它们可以附着于在导管24或面罩21上的其它位置。牵索33可以附着于导管24或面罩21上的任何在展开期间将在面罩21拉至使用者的面前时产生显著运动的位置。由小环42(图4)将牵索33(图4)连接于销39，该小环通过孔32(图6)附连至销39。从而牵索33将面罩21支持在预定使用者的可及范围内，并且在这位置在面罩21的重力作用下张紧悬垂，同时导管24保持松驰，如图2中45处所示。如通过使用者在一面罩21上向下拉动的主动作用，牵索33上的牵引将销39从阀总管组件30抽出，以驱动对该面罩21的呼吸气体的供应。在所示的形式中，各面罩21为包括由适当材料、例如一弹性体构成的一截头圆锥形的空心锥体31和穿过它的较大端的开口的改良的状态稀释型式(phase dilution type)，该穿过较大端的开口适合于保持抵靠着使用者的面部并由一弹性带34保持在适当位置。各面罩21的较小端35连接于一储存袋37，该储存袋连接至导管24，从而通过导管24将呼吸气体引入该袋内，以在使用者不吸气时聚集流量。附连在面罩21的较小端35上的是三个瓣阀(未示出)。瓣阀被弹簧加载，成为一状态稀释阀，该阀允许一预定量的外部空气进入面罩21，以与供应到使用者的呼吸流体混和，以致各使用者将接受一计量的流体。另一瓣阀是一呼气阀组件，由使用者呼出的二氧化碳通过该呼气阀组件散布至环境大气。第三瓣阀允许流体从储存袋37流到面罩21并对为防止反向流动而关闭。这样的面罩结构在本领域是已知的，以及在本质上不是本发明的一部分。在本发明中能够使用其它面罩，包括装备有要求的调节器的面罩。
参阅图3，阀总管组件30具有设置在该组件30的顶部中的一组孔50。诸孔50可以加工有螺纹，以与一组紧固件52(示出在图4中)啮合，该组紧固件将组件30连接于氧面罩分配容器15。软管连接部分56从组件30的相对端延伸。所示连接部分56为软管倒钩形式，用于连接至将呼吸气体传送至面罩21的导管24。软管连接部分的其它型式和形状也是适合的。例如，如对于本领域的那些普通技术人员将是明显的，可以将附加的软管连接部分56连接于流动驱动阀60，以致单个流动驱动阀能够通过多个导管24将呼吸气体分配至多个面罩21。如对于本领域的那些普通技术人员也将是明显的，如果通过单个流动驱动阀供应多个面罩21，那么将有相应的牵索33各自连接到单个销39。因此，本发明可以用在每一面罩有一流动驱动阀的情况或者多个面罩连接至单个流动驱动阀的情况。当多个面罩21连接至单个流动驱动阀时，可以允许呼吸气体流到在一空座位上方展开的一面罩。
如本文将更详细地叙述那样，通过用诸螺钉101将诸阀壳体100连接至阀体71的相对侧来形成阀总管组件30。阀壳体100具有便于销39与提动阀芯70一致旋转的一狭槽300。通过狭槽300可见到在提动阀芯70中的、接纳销39的孔57。
在图4中，牵索33通过小环42连接于销39。在该图的左手侧上，一第一流动驱动阀60被示出在关闭位置。在该图的右手侧上，一第二流动驱动阀63(与第一流动驱动阀60相同)被示为在打开位置，在打开位置通过使用者拉动牵索移出销39。设置一对孔口66(在图5中很清楚地示出)，用来从供氧气源对该支管加压。在该支管中提供两个孔口66，因此许多支管组件30能够串联，从而诸出口56平行，以适应特定的应用。多个组件30可以串联或单个组件30可以被构造成带有诸附加的流动驱动阀。可以阻塞一支管孔口66，同时在压力作用下对另一孔口供应气体。
流动驱动阀60包括一精密机械加工的提动阀芯70，可以由适当材料、例如铝制造该提动阀芯。提动阀芯70在阀体71内部设置的一腔室73内前后移动。一组O形密封圈74在腔室73内密封提动阀芯70的侧面，以致呼吸气体不能围绕提动阀芯70的侧面流动。在提动阀芯70的一端处，将一软的弹性体座76插入提动阀芯70内的一孔中并用一粘接剂保持在适当位置。该孔足够深，以提供一足够量的空间用于如以下所述的弹性体。该软弹性体可以包括满足或超过MIL ZZ-R765型IIA或IIB等级70的聚硅氧烷。粘接剂可以包括一氰基丙烯酸酯、聚硅氧烷、或其它适合的粘接剂。围绕在阀体71中的一中央设置的孔82形成一硬座79。
一螺旋弹簧85具有一第一端88和一第二端91。第一端88与围绕孔82的阀体71接合。第二端91相对于第一端88，并支靠着提动阀芯70中的一孔94的内侧。根据弹簧刚度，弹簧85还可以设置在提动阀芯70的外部。可以由不锈钢形成弹簧85。弹簧85将提动阀芯偏压在图4的右手侧所示的打开位置。
为了组装流动驱动阀60、63，将阀弹簧85插入在阀体71内形成的腔室73内，以致当提动阀芯70被插入时该提动阀芯起作用对弹簧85加压。提动阀芯70延伸超出阀体71的部分被插入阀壳体100内。用诸螺钉101(图5)将阀壳体100固定于阀体71，以形成阀总管组件30。
一旦将销39插入穿过提动阀芯70，迫使提动阀芯70和软座76朝硬座79移动，同时对阀弹簧85加压。在销39完全插入的位置，压力迫使软座76与硬座79一致，从而提供一密封。并且，当销39被插入提动阀芯70时，如图4的左手侧中所示，弹簧85通过提动阀芯70在销39上施加力，使它支靠在阀壳体100上。
在图4的中央，示出了一弹簧偏置的活塞23。弹簧95可以是设置在活塞23周围的一螺旋弹簧，以及如图4中所示被偏压在关闭位置中。活塞23被保持在连接于组件30的一壳体96的内部。活塞23具有一组O形密封圈97，用于将活塞密封在壳体96的内部。活塞23的内部是中空的，从而来自孔口66的一加压的呼吸气体作用在活塞23的内侧表面98上，以克服弹簧95的作用力、相对于图4的定向将活塞朝下移动。当压力驱动时，活塞23延伸出壳体96中的孔99并与门闩26啮合，以释放门22，如图2中所示。
参阅图5，箭头101指出呼吸气体通过该图的右手侧的流动路径。销39的取出造成提动阀芯70相对于该图的取向向右移动。弹簧85的作用力(以及气体压力的补充)致使提动阀芯70这样移动。作为这运动的一结果，在提动阀芯70上的软座76移动离开阀体71中的中心孔82。因此，参阅该图的右手侧，允许来自一个或多个孔口66的呼吸气体通过中央孔82并进入形成在提动阀芯70的左侧和阀体71的内侧壁102之间的腔室73。因为提动阀芯70具有安装在它的周边的诸O形密封圈74，所以呼吸气体不能在阀体71的内侧壁102和提动阀芯70之间逃逸。穿过提动阀芯70设置的一对通道103，以供增压气体的流出。如图所示，穿过提动阀芯70设置有两个通道。每个通道在提动阀芯70的左侧有一第一敞开端，在提动阀芯70的右侧有一第二敞开端。第二敞开端在压力作用下允许呼吸气体穿过提动阀芯70进入在提动阀芯70和阀壳体100之间形成的腔室110。阀壳体100也有延伸穿过软管连接部分56的一中心孔112。通向面罩21的呼吸管道24连接于软管连接部分56，并将呼吸气体运送到面罩21，如图2所示。参阅图5，在阀壳体100的连接部分56的软管倒钩区域中加工出一校准的小孔113，从而在某一供应压力下将一预定流量的氧气供给氧气面罩21。
在图6和7中，详细地示出了销39。销39具有不同的、但同中心的直径的两段。两个直径中的较大的第一直径200位于沿着销39的一中部210，而两个直径中的较小的第二直径220沿着在中部210的相对侧的端部215延伸。在两处销39改变直径的区段都设置直径变化的一过渡区225。当将销39完全插入时，由压缩的阀弹簧85通过提动阀芯70作用在具有第一直径200的区段上，从而致使具有较小销直径220的区段抵靠着阀壳体100中的孔。当沿着如图4中的箭头240所指示的方向、相对于在阀壳体100内且靠近小环42的孔取出销39时，带有较小直径220的区段抵靠着阀壳体100通过，直至直径变化的第一过渡区225与阀壳体100接触。当销39的过渡区225通过阀壳体100中的孔时，通过销39作用在提动阀芯70上的力进一步压缩阀弹簧35。阀弹簧85继续被压缩，直至它达到最大值，该最大值由销39的两直径200、220之间的直径差的一半确定。这附加的阀弹簧85的压缩增加了要求取出销39的力的量值。设置要求取出销39的附加力，以防止由于环境状态例如冲击和振动所造成的意外取出。软座79的材料必须有充分的弹性，以保持在对应于不同直径200、220的两压缩状态的密封，并如此进行而不会造成压缩永久变形。可以增加该孔的深度，以便为要使用的弹性体提供一更大体积，从而防止压缩永久变形。
在图8中，本发明的另一实施例包括在其主要长度上有一不变直径的一销339。销339是延长的，因为销339朝门22向下延伸足够远，以致当门22处于它的闭合位置时门22阻挡销339，从而防止销339从提动阀芯70意外退出。如图2所示当门22打开时，面罩向下掉落，如以上所述通过使用者拉动牵索，可从提动阀芯70取出销339。
返回参阅图4，销39延伸穿过提动阀芯70并完全穿过阀组件30。如对于本领域的那些普通技术人员会是显而易见地样，提动阀芯70可以设置一凹槽，用于接纳没有延伸穿过阀组件30的全部路程的一销。并且，会对本领域的那些普通熟练人员是明显的是可动件不一定是实心的，而可以是空心的。
虽然已结合涉及用于飞行器的乘客氧气系统的某些实施例叙述了本发明，并不意图将本发明的范围局限于以上所述的特定形式，相反，而是意图复盖可以包含在本发明的原理和范围内的诸变化、修改和等效。尤其，本发明的阀总管组件30可以用于其它关闭器和气体阀场合。因此，本发明不局限于关于在飞行器中的乘客氧气传送系统的特殊应用。该装置的关于关闭阀的其它应用对于本领域的那些的普通技术人员会是已知的。
Claims (23)
1.一种阀总管组件，它包括：
具有形成在其中的至少一腔室的一阀体，该腔室具有至少一入口和至少一出口并具有至少一孔；
设置在该腔室中的一提动阀芯，该提动阀芯在该腔室内、在一第一位置和一第二位置之间可滑动地设置，在第一位置提动阀芯密封入口，在第二位置提动阀芯设置成相对于入口成间隔开的关系，提动阀芯具有设置在其中的一孔；以及
能够可滑动地穿过阀体中的至少一孔和穿过提动阀芯中的至少一孔设置的一销。
2.如权利要求1的阀总管组件，其特征在于，销具有带一第一直径的一第一段和带一第二直径的一第二段。
3.如权利要求2的阀总管组件，其特征在于，在销上的第一段沿着一中央部分设置。
4.如权利要求2的阀总管组件，其特征在于，在第一段的相对侧上设置销的第二段。
5.如权利要求2的阀总管组件，其特征在于，第一直径大于第二直径。
6.如权利要求1的阀总管组件，其特征在于，阀体中的第一和第二孔形成为一狭槽形状，从而提动阀芯和销能够相对于阀体转动。
7.如权利要求1的阀总管组件，其特征在于，销连接于设置在至少一氧气面罩组件上的至少一牵索。
8.如权利要求2的阀总管组件，其特征在于，还包括在第一和第二段之间设置的一过渡区。
9.如权利要求8的阀总管组件，其特征在于，过渡区有一逐渐变化的直径。
10.如权利要求1的阀总管组件，其特征在于，提动阀芯被偏置在打开的位置。
11.一种用于氧气面罩分配容器的阀总管组件，该阀总管组件包括：
具有形成在其中的至少一腔室的一阀体，该腔室具有至少一入口和至少一出口并具有至少一孔；
设置在该腔室中的一提动阀芯，该提动阀芯在该腔室内、在一第一位置和一第二位置之间可滑动地设置，在第一位置提动阀芯密封入口，在第二位置提动阀芯设置成相对于入口成间隔开的关系，提动阀芯具有设置在其中的一孔；
能够可滑动地穿过阀体中的至少一孔和穿过提动阀芯中的孔设置的一销；
在一第一端连接于销和具有与第一端相对设置的一第二端的至少一牵索；以及
连接于至少一牵索的第二端并设置成与腔室的出口流体连通的至少一氧气面罩组件。
12.如权利要求11的阀总管组件，其特征在于，销具有带一第一直径的一第一段和带一第二直径的一第二段。
13.如权利要求12的阀总管组件，其特征在于，在销上的第一段沿着一中央部分设置。
14.如权利要求12的阀总管组件，其特征在于，在第一段的相对侧上设置销的第二段。
15.如权利要求12的阀总管组件，其特征在于，第一直径大于第二直径。
16.如权利要求11的阀总管组件，其特征在于，阀体中的第一和第二孔形成为一狭槽形状，从而提动阀芯和销能够相对于阀体转动。
17.如权利要求11的阀总管组件，其特征在于，至少一牵索连接于通向至少一氧气面罩的一导管。
18.如权利要求12的阀总管组件，其特征在于，还包括设置在第一和第二段之间的一过渡区。
19.如权利要求18的阀总管组件，其特征在于，过渡区有一逐渐变化的直径。
20.如权利要求11的阀总管组件，其特征在于，提动阀芯被偏置在打开的位置。
21.如权利要求20的阀总管组件，其特征在于，由一螺旋弹簧偏压提动阀芯。
22.一种用于氧气面罩分配容器的阀总管组件，该阀总管组件包括：
具有形成在其中的至少一腔室的一阀体，该腔室具有至少一入口和至少一出口并具有至少一孔；
设置在该腔室中的一提动阀芯，该提动阀芯在该腔室内、在一第一位置和一第二位置之间可滑动的设置，在第一位置提动阀芯密封入口，在第二位置提动阀芯设置成相对于入口成间隔开的关系，提动阀芯具有设置在其中的一孔；
能够响应呼吸气体流入阀体而自动打开的一门；以及
能够可滑动地穿过阀体中的至少一孔和穿过提动阀芯中的至少一孔设置的一销，销具有靠近门设置的至少一端，从而当门处于关闭位置时门阻挡销的运动。
23.如权利要求22的阀总管组件，其特征在于，门能够响应呼吸气体流入阀体而自动地打开。
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