緊急氧氣或其它氣體供應系統的製作方法

2023-10-05 17:25:19 4

專利名稱：緊急氧氣或其它氣體供應系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於供應氣體的系統，更明確地說，但不排除其它情況，本發明涉及一種在緊急情況下為例如但不局限於商用客機的交通工具上的乘客提供氧氣的系統。
背景技術：
授予給Brennan的專利號為No.4609166的美國專利和授予給Beroth的專利號為No.5154374的美國專利，在此引入其全部內容作為參考，公開了飛機上的緊急氧氣供應系統。該系統包括位於商用客機座椅坐墊下的氧氣發生罐和椅背中的氧氣面罩。由於面罩放置在椅背中，只能從座位後面拿到這些面罩，因此只有坐在氧氣發生罐所放的座位後面一排的乘客可以使用該面罩。
授予給Schumacher等人的專利號為No.5795018的美國專利是用於飛機乘客艙的另一氧氣供應系統。該系統的一種形式包括連接於各乘客座位並且至少部分構成靠背的中空管狀安全扶杆(bail)。在該安全扶杆中集成有包含氧氣面罩和氧氣發生器等的頭部分(head portion)。然而，與Brennan和Beroth的專利系統不同，Schumacher的5,795,018號專利設計為氧氣面罩放在特定的頭部分中，從而坐在相關座位上的乘客可以拿到這些氧氣面罩。
授予給Schumacher等人的專利號為No.5,984,415的美國專利討論了具有乘客服務單元的機艙座位，該乘客服務單元為柱狀並且設置為「座位補充部件」。根據Schumacher的5,984,415專利，這樣一個部件被定義為「獨立於座位但為了乘客的舒適能夠與各自的乘客座位配合的單獨服務部件」。參見Schumacher的5,984,415專利第2欄第55到58頁。各部件與單個座位配合以在也用作私人護罩的頭部分中提供「基本的乘客舒適和諸如閱讀燈、擴音器或者耳機插孔以及氧氣面罩的服務元件」。參見第4欄第39到41頁(標號省略)。氧氣發生器放置在扶手下面的部件下部中。
儘管Schumacher的5,984,415專利的柱狀部件的一些實施例為坐在與該組件相連接的座位上的乘客提供了面罩，但是其它變形為坐在相連接座位後面一排上的乘客提供了氧氣面罩。而Schumacher的5,984,415專利的其它實施例將氧氣面罩和發生器合併在乘客座位的扶手中。在此引入Schumacher專利的全部內容作為參考。
然而，一般來說，緊急乘客氧氣系統位於放置在商用客機上部模塊(overhead module)的乘客服務單元中。由於這樣放置，所以必須設計服務單元以符合座位排之間的間隔(pitch)和一排中的座位個數，從而在緊急情況使用時各乘客能夠方便的拿到氧氣面罩。這種需要服務單元和座位設置的匹配使得交通工具中座位安排的設計複雜化，並且使得對現有設計的改進很耗時。
另外，由於服務單元放置在上部模塊中，下部艙天花板必然影響(resultfrom)他們的使用。這些下部天花板阻止乘客從各自的座位進入和出來，並且減少了用來運送乘客的淨空高度(headroom)和存貯空間。因此，至少某些飛機製造者會相信當使用上部乘客服務單元時客戶滿意度會受到負面影響。
飛機製造者也表示了對薄型座位設計的興趣。這樣他們可能不願意使用上述這些將與氧氣相關的設備組合到座椅靠背中的系統。由於結構保證原因以及根據座位是否傾斜並且如果傾斜怎樣傾斜的潛在可用問題，將所述設備置於座椅靠背中會附加的產生問題。

發明內容
本發明提出了一種與乘客座位相連接的可選的吊艙組件等。這種組件不需要與座位成一對一的對應關係，並且可以包括氧氣供應和其他由用戶使用或者可用的設備。這些設備的非限制性實施例包括飛行中的娛樂控制和設備、電話、安全帶指示器、閱讀燈、飛行服務呼叫控制器和座位移動控制器。這種組件還可選的包括感知乘客是否在特定的座位上的設備以及可以設想地與飛機服務員、其他機艙工作人員或其他乘客口頭上通信的設備。
據稱，與Schumacher的5,984,415相比，本發明的吊艙組件不需要將任何乘客服務設備放置在上部。然而，與Schumacher的5,984,415專利不同，吊艙組件可以設置在座位之間或者不連接到任何椅背。因此，當椅背傾斜時，吊艙組件不需要移動(這樣不會受到與移動相關的損壞)。同樣的，設置在兩個座位之間的單個吊艙組件可以為兩個相鄰座位提供乘客服務設備。
吊艙組件的各種實施例是安裝在構成座位組結構要素的垂直柱(mast)。吊艙中的氧氣面罩可以通過鉸鏈或其它門或其中的艙口來配置。另外，根據需要，吊艙組件可以結合有服務門以方便包含在其中的設備的維護和更換。雖然優選地乘客不能把頭放在任何使用面罩的門上，但是，吊艙組件附加的可以用作頭部靠背(特別是用於乘客頭部的側面)。
具有固定位置的吊艙組件還為乘客提供固定的參考點。換句話說，無論椅背如何傾斜，對於相應乘客的氧氣面罩都會布置在同一位置，以在使用時總是能夠使乘客知道面罩的位置。同樣，無論乘客的座位是否傾斜，考慮到所述乘客，也總可以使用面罩。
本發明的一些形式在安裝吊艙的垂直柱中結合有氧氣發生材料。在這些配置中，傳統的拉火繩(lanyard firing)機制可以用來產生氧氣。當然，本領域的技術人員可以認識到其它機制也可以替換使用。
作為選擇，氧氣發生裝置可以集中在飛機或其他交通工具中。如果裝置是集中的，則輸氣管的長度可以包括在垂直柱中以將單個氧氣面罩直接或間接地連接到中央供應。優選地，管子在座椅和艙地面之間的連接處以快速連接適配的方式中止，在此可以將管子連接到中央供應處。然而作為選擇地，化學或其他氧氣發生器可以布置在整個飛機機艙中而不是集中化。在本發明中與該方法一致的一些實施例中，發生器可以放在座位下方，優選地接近機艙地面，並且使用同樣的快速連接適配(或其它)連接到垂直柱中的管子(或者在座位框架裡面或沿著座位框架)。當氣體發生器遠離面罩時，在面罩通過乘客使用而激活時，可以使用電打火機制以開始氧氣流。
這裡討論的還包括本發明省略一些或全部吊艙組件(或省略部分功能)的不同形式，有利於安裝在座位上的氧氣供應設備。與Brennan和Beroth的專利系統不同，其中氧氣面罩配置在椅背的後面，這些實施例利用座位上部中的彈起式模塊。當需要使用時，這些面罩通過模塊的彈出而變得容易拿到。之後他們朝向相應座位上的乘客向前落下。因此，在這些實施例中，座位中的面罩提供給座位上的乘客(由於與在後一排座位上的乘客相對)並且在重力的輔助作用下向乘客展開。
本發明的其它方面包括創新的集中氣體供應系統。這些系統對於雙引擎飛機(ETOPS)的擴展範圍操作特別有用，並且可以用來向乘客提供延長時間(可能六十分鐘甚至更長)的氧氣。該系統中包括多個放置在專用車廂行李架中的氧氣瓶，該專用車廂符合貨物行李車廂的標準。按照這種方式配置系統以使他們模塊化並且能夠從貨物艙插入或移除而不是像傳統氧氣罐架那樣沿著飛機機身放置。這些模塊化的艙還可以包括連接器以允許快速方便的連接到氣體運輸管和電子配線。
最後，本發明還包括新穎的氧氣面罩本身。由於本發明的吊艙組件和彈起式模塊可以提供有限的空間來容納氧氣面罩，優選地重新設計這些面罩以減少容納其所需的空間。在一些實施例中，面罩的一部分(特別是罩杯)用具有彈性的材料製成。因此，這些面罩可以在存儲時進行壓縮，而在使用的時候可以恢復到其原來的形狀。其它的實施例可以提供帶有金屬彈簧、螺線或其他設備的罩杯(由紙或其他材料製成)，設計使得這些罩杯在使用時擴展為合適的形狀。作為選擇或附加的，與面罩相關的供應管或者袋子的其中之一或者二者可以製成可摺疊形式以方便他們以較小的體積存儲，並且如果優化的氧氣流(RFCU)在生理上是可能的，則還可以進一步減小袋子的尺寸。
從而可選的，不排除其它情況，本發明提供了用於在交通工具中向乘客提供緊急氧氣或其他氣體的系統。
另外可選的，不排除其他情況，本發明提供了與乘客座位相連接的組件。
另外可選的，不排除其他情況，本發明提供了具有其中包含有諸如但不限於氧氣面罩的乘客服務設備的吊艙的組件。
另外可選的，不排除其他情況，本發明提供了可以將吊艙安裝在其上的具有固定位置的垂直柱，從而無論與乘客相關的座位的取向如何，乘客都可以同等地獲得乘客服務設備。
另外可選的，不排除其他情況，本發明提供了用於諸如飛機的交通工具中的模塊化氣體供應系統。
另外可選的，不排除其他情況，本發明提供了設計以符合標準飛機行李艙的氣體供應系統。
另外可選的，不排除其他情況，本發明提供了減少其存儲所需空間量的另一乘客氧氣面罩。
下面通過參照本申請下面的說明書記載和附圖，本發明的其他目的、特徵和優點將對於本領域的技術人員變得更加明顯。


圖1A示出了根據本發明的示例性座椅的正視圖；圖1B示出了圖1A中座椅的側視圖，其示出了豎直位置以及以虛線表示的傾斜位置的示意圖；圖2A示出了圖1A所示座椅的部分正視圖；圖2B示出了圖2A所示座椅的部分側視圖，其示出了豎直位置以及以虛線表示的傾斜位置的示意圖；圖3A示出了根據本發明的可選座椅的部分正視圖；圖3B示出了為圖3A所示的部分座椅的側視圖；圖4示出了根據本發明另一實施例的座椅的部分透視圖；圖5示出了根據本發明的示例性模塊的中央氣體供應系統的透視圖；圖6示出了根據本發明的示例性緊急氧氣面罩的示意圖；以及圖7示出了根據本發明的可選示例性緊急氧氣面罩的示意圖。
具體實施例方式
圖1A-1B和2A-2B示出了根據本發明的座椅組(cluster)10的一部分。如這些圖所示，組10包括座椅14(圖示為14A和14B)，每一座椅為一位乘客設計。然而，熟悉本領域的技術人員當以理解組10可以包括與圖1-2中所示的兩個相比更少或更多的座椅14。
各座椅14A和14B可以包括目前使用在交通工具(特別是商用客機)中的座椅的通用部件。例如，參照座椅14A，其可以包括椅背18A、座椅底部22A、可選的至少一個扶手26A。圖1到圖2也詳細示出了座椅14A的頭部靠背30A、(向後延伸的)託盤桌32A以及設計用於連接到飛機或其它機艙的地板F的椅腿組件34A。類似地，座椅14B可以包括椅背18B、座椅底部22B、扶手26B、頭部靠背30B、託盤桌(未示出)、椅腿組件34B(只示出了一部分)。此外，如果組10包括不止一個座椅14，則諸如(但不局限於)扶手26C的一些可選部件可以由座椅14共享。
圖1到圖2還描述了本發明的吊艙(pod)組件38和垂直柱42。所示的垂直柱42位於座椅14A和14B之間；在該配置中，根據需要可以認為由座椅14A和14B通用或者共享。雖然垂直柱42可以連接到椅背18A和18B中的一個或兩者，但是優選地是都不連接，從而無論椅背18A和18B是否傾斜或直立(參看示圖1B和2B)，垂直柱42的位置可以保持固定。同樣，垂直柱42可以連到座椅14A和14B的其他部分，或者可選地直接連到地面F。
吊艙組件38安置或者以其它方式連接到垂直柱42。吊艙組件38可以包括典型的(雖然不是必需的)鉸鏈在一起的門46，以方便其在必要時打開。可以將包括(但不局限於)一個或多個緊急氧氣面罩50的各種乘客服務設備組合在吊艙組件38中。例如當座椅14A和14B的乘客需要緊急氧氣時，門46打開，優選地是自動打開，並且使用(至少)兩個這樣的面罩50。可選地，吊艙組件38可以包括兩個門46，座椅14A和14B上的乘客每人一個，各門46後面設置有至少一個面罩50。優選地，任一門最好向豎直椅背18A和18B的平面前方打開，從而面罩50可以立即被座椅14A和14B上的乘客拿到。在該配置中，可以設想在吊艙組件38的背後設置服務門或者艙口。(然而，如果吊艙組件38準備為座椅14A和14B後面座位上的乘客提供面罩50，則有利地是，任何門46可以向垂直柱42的後面打開並且任何服務門可以向垂直柱42的前面或側面打開)。
在圖2A到2B中示出的垂直柱42的一種形式中，一個或多個化學氧氣發生器54可以組合在垂直柱42中。這樣做減少了設置在發生器54和相應的面罩50之間提供流體連接的管子數量。將發生器54放置在垂直柱42中還能夠減少因乘客不注意碰到發生器54並且或者被產生的熱量燙傷或者妨礙了發生器操作的可能性。
圖3A到圖3B示出了安裝在座椅14的椅背18上部中的模塊(module)58。模塊58可以代替吊艙組件而向座椅14上的乘客提供氧氣面罩50。當需要緊急氧氣時，模塊58設計為從椅背18中彈出，向座椅14上的乘客彈出面罩50。雖然由於使用之前模塊58的(隱藏)位置而沒有門是必然的，但是模塊58可以包括門。如圖3B所示，設計該面罩50從椅背18的平面向前彈出，從而座椅14上的乘客可以拿到。然而根據需要，通過反向彈出設計，面罩50可以由座椅14後面的乘客拿到。
圖4詳細示出了氧氣發生器54的另一位置。如圖4所示，發生器54可以組合在椅腿部件34中，管道62或者通過垂直柱42(如果存在)或者沿著座椅14或者在座椅14的框架內將發生器54連接到面罩50。如果(1)使用彈出模塊58並且(2)需要逐個座椅地產生氧氣，則發生器54的這種設置尤其有用。然而，使用一些種類的防護罩來避免或減少乘客被熱燙傷的風險是必要的。
圖5概念性地示出了模塊式中央氣體供應設備66。按照慣例，氧氣瓶和相關設備安裝在行李架中並且通過沿著飛機機身的多個支架支撐。在這種配置中，需要進行額外的設計以滿意地隔離支架並且使支架通風。相比而言，設備66的圓柱狀支架70可以被裝入隔間74中，該隔間74的形狀適合於(LD3)行李隔間標準。支架70還可以集成所需的分布設備(例如，電流控制單元和地下分布管道)。這樣，如果特定飛機的製造者或操作者希望集中的氧氣供應，則設備66可以容易的安裝在貨物隔間裡。如果不需要中央氧氣供應，則或者簡單地不安裝設備66，或者移開(如果已經安裝)設備66，或者從供應線上斷開但不移開(如果已經安裝)設備66。
圖6示出了包括面罩50的面罩組件78的可能變型，以方便其在比傳統使用的空間更小的空間內存儲。例如，流體輸送管82可以具有可摺疊的設計(像許多傳統的電話線)以減少(線性)存儲空間。袋子86基於同樣的原因也可以具有摺疊或是打褶設計。作為選擇或是附加的，可以將面罩50修改為圖7所示的面罩50A，其中使用線或其它螺旋部86(或者等同的螺旋狀結構)將面罩50A偏置到其完全展開的位置(如圖7所示)以進行使用。相比較，在裝載的時候，面罩50A可以僅通過克服螺旋86的偏置而進行壓縮。
為了示例、解釋和描述本發明的示例性實施例及其一些優點而提供了上述描述。在不背離本發明範圍及其精神的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據圖示和描述的實施例而做出各種相應的修改和變形。
權利要求
1.一種交通工具座椅組件，包括a.具有椅背的座椅；以及b.部分或全部設置在所述椅背或緊接所述座椅的容器內的裝置，用來為所述座椅上的乘客提供緊急氧氣。
2.根據權利要求1所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，所述緊急氧氣供應裝置包括氧氣面罩。
3.根據權利要求1所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，所述容器與所述椅背分離。
4.根據權利要求3所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，所述椅背可傾斜，並且當所述座椅傾斜時所述容器保持固定在適當的位置。
5.根據權利要求1所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，所述容器直接或間接連接到所述椅背。
6.根據權利要求5所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，還包括安置有所述容器的垂直柱。
7.根據權利要求2所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，還包括第二氧氣面罩，該第二氧氣面罩部分或全部設置在所述容器中，以為相鄰座位上的乘客提供緊急氧氣。
8.根據權利要求1所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，所述緊急氧氣供應裝置部分或全部地設置在所述椅背內並且包括a.彈起式模塊；以及b.容納在所述模塊中的氧氣面罩。
9.根據權利要求6所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，還包括位於所述垂直柱內的氧氣發生器。
10.根據權利要求7所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，所述容器與所述座椅及所述相鄰的座椅相鄰。
11.根據權利要求8所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，所述模塊在使用中允許所述氧氣面罩朝向所述乘客的前方落下。
12.根據權利要求1所述的交通工具座椅組件，其特徵在於，所述交通工具為飛機。
13.一種緊急氧氣面罩組件，包括a.緊急氧氣面罩；以及b.纏繞的直接或間接連接到所述面罩的氧氣供應線。
14.一種緊急氧氣面罩組件，包括a.緊急氧氣面罩；b.直接或間接連接到所述面罩的氧氣供應線；以及c.直接或間接連接到所述面罩的摺疊呼吸袋。
15.一種緊急氧氣面罩，包括a.呼吸杯罩；以及b.用於或者壓縮所述杯罩以進行存儲或者展開所述杯罩以進行使用的裝置。
16.一種用於具有貨艙的客機的緊急氧氣供應系統，該系統包括a.設計用於安裝在所述貨艙中的隔間；b.位於所述隔間中的至少一氧氣容器；以及c.用於從所述氧氣容器向所述交通工具上的乘客提供流體交換的裝置。
全文摘要
本發明公開了一種為人們提供緊急氧氣或其它氣體的系統。本系統包括安置在乘客座椅之間或者在該乘客座椅附近具有固定位置的垂直柱上的吊艙組件或者安裝在椅背上部中的彈起式模塊。該吊艙組件和彈出式模塊還可以包括其它乘客服務設備。該系統還可選的包括模塊化的中央氣體供應和為乘客設計的可選的氧氣面罩。
文檔編號B64D11/00GK1871159SQ200480031486
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月27日 優先權日2003年11月7日
發明者亞歷山大·N·波茲, 斯科特·F·卡巴裡, 保羅·R·本特利, 馬克·安德列·庫特, 文森特·格雷特 申請人:韋伯飛機設備製造公司, 英特泰克公司