CN208975019U - 流量控制式化学氧气发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种流量控制式化学氧气发生装置，包括：化学氧气发生器，该化学氧气发生器容纳有产氧药芯，该产氧药芯能通过燃烧分解产生氧气；氧气储存袋，该氧气储存袋通过供氧管与化学氧气发生器流体连通并与供氧面罩连通以向供氧面罩供应氧气，其中在供氧管与所述化学氧气发生器之间设有流量调节阀。该装置能够精确控制氧气流量，且氧气发生装置能够具有形状和体积更自由的设计。

Description

流量控制式化学氧气发生装置

技术领域

本实用新型总体涉及飞机旅客供氧系统，具体涉及一种流量控制式化学氧气发生装置。

背景技术

化学氧气发生装置是民航飞机上常用的旅客氧气系统供氧装置。化学氧气发生装置主要包括化学氧源、激活装置、氧气分配软管和氧气面罩。化学氧源被激活后，产氧药芯进行化学反应产生氧气。氧气进入分配软管然后到达面罩供旅客使用。适航条款对用于民航飞机旅客氧气系统的化学氧气发生装置有严格的流量要求。

一般产氧药芯需制成多层,如图1所示，且其横截面自右向左不断减小，制氧能力也逐渐减小。各层药芯组份、所占比例和横截面积需要单独设计，设计复杂。且由于对横截面形状的特定要求，氧气发生装置的形状和体积受到诸多限制。

由于化学反应可控性差，产氧流量不易控制，很容易出现供氧流量不满足要求的情况，导致化学氧气发生装置的产品抽检合格率低，影响飞机主制造商的生产进度。

因此，本领域需要一种能够方便控制氧气流量，且氧气发生装置的形状和体积的设计能够更自由的化学氧气发生装置。

实用新型内容

考虑到化学氧气发生装置本身具有结构简单和易维护等优点，为解决装置供氧流量容易发生偏离的问题，本实用新型提出一种流量控制式化学氧气发生装置：通过在化学氧源与氧气分配管之间加入一个根据时间控制的流量控制阀，使其按照飞机既定的应急下降时间准确控制供氧流量——即控制阀根据时间控制阀门开度，药芯只需负责产生足够量的氧气。目前尚无民机旅客氧气系统采用此类旅客供氧装置。该装置能确控制供氧流量，有效提高化学氧气发生装置的产品合格率，同时简化药芯设计。

具体来说，本实用新型提供一种流量控制式化学氧气发生装置，用于飞机旅客供氧，包括：

化学氧气发生器，所述化学氧气发生器容纳有产氧药芯，所述产氧药芯能通过燃烧分解产生氧气；

氧气储存袋，所述氧气储存袋通过供氧管与所述化学氧气发生器流体连通并与供氧面罩连通以向所述供氧面罩供应氧气，

其特征在于，

在所述供氧管与所述化学氧气发生器之间设有流量调节阀。

较佳地，所述流量调节阀通过流量阀控制机构电动控制，以根据设定的供氧流量曲线调节所述流量调节阀的开度，从而控制通过所述流量调节阀的流量。

较佳地，在所述化学氧气发生器还设有氧气储存区，所述氧气储存区与所述供氧管连通，且与所述产氧药芯通过金属隔板与所述氧气储存区间隔开。

较佳地，所述金属隔板上设有周向排列的孔。

较佳地，所述产氧药芯由耐高温絮状材料包裹。

较佳地，与所述金属隔板相邻设有过滤件。

较佳地，所述供氧管内在所述流量调节阀处设有流速测量传感器，所述流速测量传感器与所述流量阀控制机构通信。

较佳地，在所述供氧管内远离所述流量调节阀的位置设有流量传感器，所述流速测量传感器与所述流量阀控制结构通信。

较佳地，所述产氧药芯包括氯酸盐，。

较佳地，在所述供氧管上所述流量调节阀与所述化学氧气发生器之间还设有单向阀。

本实用新型的流量控制功能用于准确控制补给旅客的氧气流量。阀门开度由流量阀控制机构根据时间进行控制，使通过阀门的氧气流量符合飞机应急下降最小供氧的需求，例如图2所示的一种规格的最小供氧曲线，满足人体的补氧流量需求。

与传统化学氧气发生装置使用类似，装置需激活产氧。不同的是，本实用新型提出的化学氧气发生装置被激活后，产氧药芯产生的氧气进入氧气储存区暂时储存，而不是直接进入供氧软管到达旅客；同时，化学氧气发生器出口处连接流量控制阀，阀门开度由流量阀控制机构根据时间进行控制，阀门按照规定的供氧流量曲线准确控制供氧流量。

与现有技术相比，本实用新型能够准确控制装置的供氧流量，解决化学氧气发生装置容易出现流量偏离的问题，提高产品合格率，还能够简化产氧药芯的设计制造，降低装置重量，同时保留了化学氧气发生装置结构简单和易维护的特点。

本文所描述的流量控制式化学氧气发生装置的额外特征和优点将在下文的详细描述中陈述，并且通过下文对于本领域技术人员显然或者从通过实践本文所描述的实施例而被本领域技术人员认识到，这些描述包括下文的详细描述、权利要求、以及附图。

应了解前文的一般描述和下文的详细描述说明了各种实施例并且意图提供理解要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供对各种实施例的进一步理解并且附图合并于本说明书中并且构成本说明书的部分。附图示出了本文所描述的各种实施例，并且与描述一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

参考以上目的，本实用新型的技术特征在下面的权利要求中清楚地描述，并且其优点从以下参照附图的详细描述中显而易见，附图以示例方式示出了本实用新型的优选实施例，而不限制本实用新型构思的范围。

图1示出现有技术的化学氧气发生器的示意图。

图2示出一种化学氧气发生装置最小供氧曲线。

图3示出根据本实用新型的流量控制式化学氧气发生装置结构示意图。

图4示出根据本实用新型的金属隔板。

附图标记列表

100 流量控制式化学氧气发生装置

1 化学氧气发生器

2 产氧药芯

3 金属隔板

4 氧气储存区

6 流量调节阀

7 流量阀控制机构

8 氧气储存袋

9 供氧软管

10 供氧面罩。

具体实施方式

现在将详细地说明本实用新型的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本实用新型将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本实用新型限制为那些示例性实施方案。相反，本实用新型旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方案。为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”和“右”用于参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。下面将参考附图对本实用新型的示例性实施方案进行详细描述。

参照图3，示出了根据本实用新型的流量控制式化学氧气发生装置100。该流量控制式化学氧气发生装置100通常用于民航飞机的旅客供氧。但应理解，该装置并不限于此，而是也可应用于其他类型飞行器或潜艇的供氧系统，以在紧急情况下为乘客提供所需的供氧流量。该流量控制式化学氧气发生装置包括：化学氧气发生器1，供氧管9、氧气储存袋8和供氧面罩10。

其中化学氧气发生器1容纳有产氧药芯2，产氧药芯2能通过燃烧分解而产生氧气。药芯主要材料为氯酸盐。此外，药芯中还包含反应催化剂。药芯重量一般从四百克到一千五百克不等，根据化学氧药芯的供氧时间长短不同而不同。在现有技术中，药芯一般为圆柱形，直径为几个厘米。而在本实用新型中，药芯尺寸能够根据安装位置进行调整，做到适应安装区域进行外形设计。由于药芯由制氧能力强的简单组分的材料制成，并且药芯不用设计成多层的结构，产生的氧气是充裕的。因此药芯的外形无论是方的、圆的，或者长方体都不会影响供氧的总量。药芯外部通常用絮状材料包裹，起到隔热和维持反应热量的作用。药芯产生的氧气进入絮状材料，通过絮状材料过滤掉粉尘后再进入氧气储存区4(如下文所述)。

氧气储存袋8通过供氧管9与化学氧气发生器1流体连通并与供氧面罩 10连通以将化学氧气发生器1产生的氧气向供氧面罩10供应。在供氧管9与化学氧气发生器1之间设有流量调节阀6，用于调节通过流量调节阀6供应的氧气流量。流量调节阀6可通过例如接头的连接装置连接至化学氧气发生器。由于通过流量调节阀6来控制氧气流量，因此化学氧气发生器1的设计可具有更大的自由度，无需像现有技术中那样设置成横截面逐渐减小的特定形状，而是可根据具体需要设计成所需要的形状以适应所在的安装空间。

此外，较佳地是该流量调节阀6通过流量控制机构来电动控制，从而根据设定的供氧流量曲线来调节该流量调节阀6的开度。

如前文所述，民航条款对于飞机应急下降时的供氧流量有最小要求。中示出了一种规格的最小供氧曲线。从图中可以看出，所需供氧量随着时间而变化，一共持续22分钟。上述化学氧气发生器1中容纳有足够的产氧药芯，足以产生所需的供氧量。因此，仅需通过流量调节阀6的开度调节来实现符合供氧曲线的供氧量。较佳地，产氧药芯2包括高氯酸钠，

还较佳地，在化学氧气发生器1内部设置金属隔板3，通过金属隔板3将化学氧气发生器1内部分隔开，形成放置产氧药芯2的区域和氧气储存区4。在氧气储存区4内没有产氧药芯。药芯和氧气储存区4用如图4所示用金属隔板3隔开。金属隔板3具有周向排列的孔，氧气通过金属隔板3上的孔进入氧气储存区4。但应理解，金属隔板4上的各孔的排列方式并不限于此，而是可以其它方式排列而不脱离本实用新型的范围。

还较佳地，与金属隔板3相邻设有过滤件，从而过滤掉氧气中由于产氧药芯2发生化学反应产生的杂质，以避免杂质进入供氧管9而发生堵塞以及杂质通过供氧管9进入氧气储存袋8，从而供应到供氧面罩10而被乘客吸入。

由于产氧药芯2在发生化学反应过程中会产生高温，因此较佳地过滤件3 由能够承受高温的过滤材料，例如耐高温矿物絮状材料制成。当然也可设想采用其他过滤材料，例如其他耐高温絮状材料等而不脱离本实用新型的范围。

供氧管9在流量调节阀6的下游为软管。而在流量调节阀6的上游，供氧管9可以设置成刚性短管以便于流量调节阀6的安装和固定。

供氧量的调节通过流量调节阀6来实现。对于特定类型的化学氧气发生器 1，可以根据试验确定流量调节阀6随时间变化的开度来实现所需的供氧量。并将该开度与时间的关系存储在流量阀控制机构7内，从而根据该关系来对流量调节阀6进行控制。

但由于实践中，化学氧气发生器1内产氧药芯的化学反应存在一定的不可控性。每个化学氧发生器都会存在个体差异。即使是校准过阀芯开度，调节阀输出流量可能很难做到输出流量与设计一致。因此，较佳地能够通过对供氧管9内的流量的实时监测来对流量调节阀6进行控制，以更准确地符合设定的供氧曲线。可在供氧管9内在流量调节阀6处设置流速测量传感器(未示出)。流量阀控制结构7根据流速测量传感器实时测得的流速和对应时间所需的供氧量来确定流量调节阀6的开度，从而对流量调节阀6进行控制。此外，也可在供氧管9内远离流量调节阀6的位置设有流量传感器。根据流量传感器监测到的流量判断当前流量是否符合对应时间所需的供氧量，从而对流量调节阀6的开度进行控制。

此外，还较佳地，在供氧管9上流量调节阀6与化学氧气发生器1之间还设有单向阀，从而防止供氧管9内的氧气回流至化学氧气发生器1内。

虽然以上结合了较佳实施例对本实用新型的结构和工作原理进行了说明，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，上述示例仅是用来说明的，而不能作为对本实用新型的限制。因此，可以在权利要求书的实质精神范围内对本实用新型进行修改和变型，这些修改和变型都将落在本实用新型的权利要求书所要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种流量控制式化学氧气发生装置，包括：

化学氧气发生器，所述化学氧气发生器容纳有产氧药芯，所述产氧药芯能通过燃烧分解产生氧气；

氧气储存袋，所述氧气储存袋通过供氧管与所述化学氧气发生器流体连通并与供氧面罩连通以向所述供氧面罩供应氧气，

其特征在于，

在所述供氧管与所述化学氧气发生器之间设有流量调节阀。

2.根据权利要求1所述的流量控制式化学氧气发生装置，其特征在于，

所述流量调节阀通过流量阀控制机构电动控制，以根据设定的供氧流量曲线调节所述流量调节阀的开度，从而控制通过所述流量调节阀的流量。

3.根据权利要求1所述的流量控制式化学氧气发生装置，其特征在于，

在所述化学氧气发生器还设有氧气储存区，所述氧气储存区与所述供氧管连通，且与所述产氧药芯通过金属隔板与所述氧气储存区间隔开。

4.根据权利要求3所述的流量控制式化学氧气发生装置，其特征在于，

所述金属隔板上设有周向排列的孔。

5.根据权利要求1所述的流量控制式化学氧气发生装置，其特征在于，

所述产氧药芯由絮状材料包裹。

6.根据权利要求3所述的流量控制式化学氧气发生装置，其特征在于，

与所述金属隔板相邻设有过滤件。

7.根据权利要求2所述的流量控制式化学氧气发生装置，其特征在于，

所述供氧管内在所述流量调节阀处设有流速测量传感器，所述流速测量传感器与所述流量阀控制机构通信。

8.根据权利要求7所述的流量控制式化学氧气发生装置，其特征在于，

在所述供氧管内远离所述流量调节阀的位置设有流量传感器，所述流速测量传感器与所述流量阀控制结构通信。

9.根据权利要求1所述的流量控制式化学氧气发生装置，其特征在于，

所述产氧药芯包括氯酸盐。

10.根据权利要求1所述的流量控制式化学氧气发生装置，其特征在于，

在所述供氧管上所述流量调节阀与所述化学氧气发生器之间还设有单向阀。