[发明专利]用于生命维持系统的调节阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在飞机座舱内使用的、具体为用于维持飞机座舱内的飞行员、机组成员或乘客的生命的生命维持系统的调节阀。

背景技术

已知有若干种用于维持飞机座舱内飞行员的生命的维持系统。在一类这样的系统中，一种被称为OBOGS(机载制氧系统)的单元为飞行员提供氧气，所述氧气是从飞机引擎排出的气体中提取的。

目前用于飞机飞行员的、具有OBOGS单元的生命维持系统包括T形管，所述T形管将可吸入气体的管道与压力背心连接。在飞机座舱内快速减压即压力快速下降的情况下，为飞行员提供具有高氧浓度的空气，从而避免飞行员失去意识，这对于飞行员的生命维持是很重要的。具有高氧浓度的空气由单独的氧气备用单元提供。将这种氧气以加压的形式提供给飞行员，以优化飞行员肺内的氧气摄入。在这种情况下，飞行员优选地穿着紧身、增压的背心，以助于呼吸动作并避免高压换气所造成的胸部伤害。

而且，已知的生命维持系统包括止回压力背心阀，其中当穿着所述压力背心的飞行员在预定的环境压力下吸气时，压力背心内部的空气通过所述阀被排放至环境中。当飞行员呼气时，压力背心被来自气源的可吸入空气填充。随着每个呼吸循环，压力背心中的空气被部分排放至环境中，即：在呼吸期间，压力背心中的可吸入空气被少量地替换。

但是，已观察到，对于现有的生命维持系统，在发生减压事件和比如过荷的重冲击的临界情况下，飞行员不能保持清醒。

发明内容

本发明的目的是改善现有的生命维持系统，并避免飞行员在这种临界情况下意识不清。

根据本发明，一种用于在飞机座舱内使用的生命维持系统的调节阀包括：用于可吸入气体的气体进口；与气体进口连接并适于将可吸入气体引导至空气面罩的空气面罩供气出口；在所述气体进口和用于连接到压力背心的开口之间相互连接的压力背心支路，所述压力背心支路适于引导可吸入气体进出压力背心；适于在飞机座舱内的压力减小到预定值以下时抑制气体从所述压力背心支路流至所述空气面罩供气出口的减压阀；适于抑制气体在所述压力背心支路和所述气体进口之间的预定压差下从所述压力背心支路流至所述空气面罩供气出口的单向阀；以及适于在所述压力背心支路和所述气体进口之间的预定压差下将气体从所述压力背心支路引导至环境中的单向排放阀。

通过本发明已发现，在快速减压情况下，对于现有技术的生命维持系统，压力背心通过T形管与可吸入气体管道直接连接导致压力背心中具有低氧浓度的空气的死区容积。这一空气的死区容积必须首先被飞行员消耗掉，即吸气和呼气。这一结构妨碍了具有高氧浓度的空气的快速供应。这一点已被确定是延迟了为飞行员提供具有高氧浓度的空气的重要因素，且由此成为飞行员可能意识不清的原因。

本发明的调节阀为飞行员提供富含氧气的空气的直接供应。而且，其容许压力背心内具有低氧浓度的空气在短的时间周期内被替换为高氧浓度的空气。

根据第一优选实施例，调节阀包括压力输送导管，其适于将增压空气从气体进口引导至排放阀，使得排放阀在压力背心支路和气体进口之间的预定压差下开启。该压力输送导管可被设置为在阀外罩内的内部通道或与该阀外罩的进口和/或出口连接的管子或管道。由此提供了自控地和有目的地调节排放阀的方法。

根据另一个实施例，减压阀被连接至膜片，该膜片与飞机座舱内的压力耦合，使得在飞机座舱内的压力快速下降时减压阀关闭。由此实现了依赖于飞机内压力(例如座舱压力)的直接和智能控制减压阀的方式。

另一个实施例的特征在于：膜片一侧上的空间与通向飞机座舱的开口连接，使得在经过用于开启减压阀的预定的时间后膜片两侧间的压差被补偿。

具体地，膜片优选地被嵌入膜片外罩内。膜片的每一侧上的空间通过膜片外罩内的开口连接至飞机座舱。该开口可具有不同的截面尺寸。配置膜片使得在快速减压的情况下，由于外罩第二侧上的开口小于外罩第一侧上的开口，膜片第一侧上的压力快速下降而膜片第二侧上的压力缓慢下降。当膜片第二侧上的压力充分下降后，减压阀开启。

另一个优选实施例的特征在于减压阀、单向阀和/或单向排放阀集成在阀外罩内，优选地集成在压力背心支路中。