(57)【要約】本発明は、航空機の客室の空気から酸素富化空気を発生する酸素供給システムに関する。酸素供給システムは、酸素ポート（７）を有するモジュラー型客室ユニット（１）と、酸素供給口（１３）を有する分散型酸素供給装置（２）と、を含む。分散型酸素供給装置（２）は、モジュラー型客室ユニット（１）の中に、電力によって客室の空気から酸素富化空気を発生するように構成されている。酸素富化空気は、酸素供給口（１３）を介してモジュラー型客室ユニット（１）の酸素ポート（７）から提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の客室の空気から酸素富化空気を発生する酸素供給システムであって、
該酸素供給システムは、
酸素ポート（７）を有するモジュラー型客室ユニット（１）と、
酸素供給口（１３）を有する分散型酸素供給装置（２）と、を含み、
該分散型酸素供給装置（２）は、モジュラー型客室ユニット（１）の中に、電力によって客室の空気から酸素富化空気を発生するように構成され、
前記酸素富化空気は、前記酸素供給口（１３）を介して前記モジュラー型客室ユニット（１）の前記酸素ポート（７）から提供することができる、酸素供給システム。
【請求項２】
前記分散型酸素供給装置（２）は、空気発生器（３）と酸素発生デバイス（４）を含み、
前記空気発生器（３）は、電力で動作することができ、
前記空気発生器（３）は、前記酸素発生デバイス（４）が客室の空気を得られるように客室の空気の質量流（ｍ）を発生するように構成され、
前記酸素発生デバイス（４）は分子篩部材を含み、前記分子篩部材によって客室の空気の質量流（ｍ）から酸素富化空気を発生するように構成された、請求項１記載の酸素供給システム。
【請求項３】
前記空気発生器（３）は、前記空気の質量流（ｍ）に沿って前記酸素発生デバイス（４）の上流に位置し、客室の空気を圧縮して、前記酸素発生デバイス（４）に送出するように構成された、請求項２記載の酸素供給システム。
【請求項４】
前記空気発生器（３）は、前記空気の質量流（ｍ）に沿って前記酸素発生デバイス（４）の下流に位置し、真空を発生して、該真空によって客室の空気を前記分子篩部材を通して吸引することができるように構成された、請求項２記載の酸素供給システム。
【請求項５】
前記分散型酸素供給装置（２）は、前記分散型酸素供給装置（２）を制御するように構成された制御ユニット（６）を含む、請求項１から請求項４迄の何れか１項に記載の酸素供給システム。
【請求項６】
前記制御ユニット（６）は、作動デバイス（１０）からの制御信号を統括（ｃｅｎｔｒａｌｌｙ）して受信して、前記分散型酸素供給装置（２）を作動することができる、請求項５記載の酸素供給システム。
【請求項７】
前記制御信号を無線で送信することができるように、前記制御ユニット（６）は第１の送信機と受信機（１１）を含み、前記作動デバイス（１０）は第２の送信機と受信機（１２）を含む、請求項６記載の酸素供給システム。
【請求項８】
前記分散型酸素供給装置（２）はまた、酸素発生デバイス（４）により発生された酸素富化空気を測定するように構成されたセンサ要素を含む、請求項５から請求項７迄の何れか１項に記載の酸素供給システム。
【請求項９】
酸素発生デバイス（４）により発生された酸素富化空気はモジュラー型客室ユニット（１）に供給することができ、
前記モジュラー型客室ユニット（１）はマスク部材（５）を含み、該マスク部材（５）は手の届く範囲で使用者に酸素富化空気を提供することができるように構成された、請求項１から請求項８迄の何れか１項に記載の酸素供給システム。
【請求項１０】
前記マスク部材（５）は、混合チャンバを含み、
客室の空気と、前記酸素発生デバイス（４）によって発生させられた酸素富化空気とを前記混合チャンバに供給して、富化空気の酸素濃度を調整できる、請求項９記載の酸素供給システム。
【請求項１１】
前記分散型酸素供給装置（２）はさらに、前記分散型酸素供給装置（２）に電力を供給するように構成された電力端子を含む、請求項１から請求項１０迄の何れか１項に記載の酸素供給システム。
【請求項１２】
前記分散型酸素供給装置（２）はさらに、酸素発生デバイス（４）が所定の開始フェーズを完了するまで、酸素富化空気を迅速に提供するために用いることができるスタータシステムを含む、請求項２から請求項１１迄の何れか１項に記載の酸素供給システム。
【請求項１３】
前記スタータシステムは、電気的酸素発生システム、ガス動作型酸素発生システム、化学的酸素発生システムおよび貯蔵部材からなるグループから選択される、請求項１２記載の酸素供給システム。
【請求項１４】
前記分散型酸素供給装置（２）は、前記モジュラー型客室ユニット（１）に一体として組み込まれている、請求項１から請求項１３迄の何れか１項に記載の酸素供給システム。
【請求項１５】
前記分散型酸素供給装置（２）は、前記モジュラー型客室ユニット（１）に交換可能に組み込まれている、請求項１から請求項１４迄の何れか１項に記載の酸素供給システム。
【請求項１６】
前記モジュラー型客室ユニット（１）は、航空機に交換可能に組み込まれている、請求項１から請求項１５迄の何れか１項に記載の酸素供給システム。
【請求項１７】
さらに、他のモジュラー型客室ユニット（９）を含み、
分散型酸素供給デバイス（２）は、前記モジュラー型客室ユニット（１）と他のモジュラー型客室ユニット（９）に酸素富化空気を統括して提供するように構成された、請求項１から請求項１６迄の何れか１項に記載の酸素供給システム。
【請求項１８】
前記モジュラー型客室ユニットは、乗客席、トイレットモジュール、サービス設備、睡眠用モジュール、ドア部材からなるグループから選択される、請求項１から請求項１７迄の何れか１項に記載の酸素供給システム。
【請求項１９】
航空機の客室の空気から酸素富化空気を発生する方法であって、該方法は、
モジュラー型客室ユニット（１）の中に分散型酸素供給装置を設置するステップと、
酸素発生デバイス（２）を用いて電力によって客室の空気から酸素富化空気を発生するステップと、
酸素供給口（１３）を介して前記モジュラー型客室ユニット（１）の酸素ポート（７）に酸素富化空気を提供するステップと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願のクロスリファレンス）
本出願は、２００６年６月２日出願の米国特許仮出願第６０／８１０３８１号、２００６年８月２１日出願の米国特許仮出願第６０／８２２９５９号、および２００６年８月２１日出願の独国特許出願第１０２００６０３９１８１．０号の出願日の利益を主張するものであり、これらの開示を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、航空機の客室の空気から酸素富化空気を発生する酸素供給システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
商用航空機では、客室で圧力低下が発生しても十分な酸素を含む空気を提供するという安全要件が定められている。
【０００４】
酸素または酸素富化空気は、例えば、化学的酸素発生システムまたは気体酸素システムを用いて発生させることができる。化学的酸素発生システムを用いる場合、例えば、塩素酸ナトリウムのキャンドル（ｃａｎｄｌｅ）が燃え尽きることによって化学的に酸素を発生させる、塩素酸ナトリウムのキャンドルを有する酸素発生システムが利用できる。反応が開始すると、終了、中断することがほぼ不可能であるため、塩素酸ナトリウムのキャンドルの燃焼時間は略１５〜２２分に制限される。化学的気体反応装置を使用する場合、使用済み化学物質、例えば、塩素酸ナトリウムのキャンドルを、使用した後、または遅くとも略１５年後に交換する必要がある。さらに、化学反応は、略２６０0Ｃの高温を伴うため、客室の部材、例えば、乗客の座席部材への組み込みは困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、酸素貯蔵タンクを航空機内に配置した、気体酸素システムを使用する場合、特別な保護処置を施して複雑に取り回しをした配管システムを介して必要な酸素を乗客に供給することになる。これによって、配管システムの気密試験と加えて、配設に高額なコストが必要となる。特に、気体酸素は延焼を大きく促進し、危険物質に分類されていることから、酸素の取り扱いには厳格な規則が義務づけられている。この他の副次的な影響として、例えば、酸素容器やバルブの設定など、使用するシステム部材を常時監視する必要性もあげられる。さらに、この酸素容器は常時、運んで保守する必要がある。また、酸素分配システムは調節する必要があるため、配管システムに柔軟性がないと、例えば、座席部材の移動時など、客室部材を再構成する際の作業が複雑になることがある。一次酸素分配システムとの空気圧結合部は絶えず調節する必要があることから、客室部材、例えば、座席部材に酸素を提供することは困難であった。
【０００６】
客室部材、例えば、座席部材で使用する酸素システムは、今日まで、化学的酸素発生によるものであった。独国特許第４２２７３７７号に、酸素発生用の容器を座席フロアクッションの下の座席フロアに配置した化学的酸素発生システムを備えた航空線乗客席用の座席設計が開示されている。この容器は、酸素を化学反応によって発生し、酸素運搬用配管を介して酸素マスクに酸素を供給する。独国特許第１９５３４０２５号には、乗客席の横方向に配設されたカラムに配置した供給装置が記載されている。
【０００７】
さらに、酸素供給装置を用いて、呼吸可能な空気を酸素で富化することができる。客室の空気はこれを用いて酸素富化空気を発生している。ここで、例えば、いわゆる圧力スイング吸着原理（ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｓｗｉｎｇ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ（ＰＳＡ））に基づいて動作する分子篩を使用することができる。欧州特許第ＥＰ１５９８１０３号およびオーストラリア特許第ＡＵ４３６６３９６号には、圧力スイング吸着原理に従って酸素を発生する携帯用酸素濃縮システムが記載されている。独国特許第ＤＥ２９０１９３８号には、分子篩を用いて酸素富化生成物を加圧空気から発生しうる、流体を分離するものが開示されている。欧州特許第ＥＰ１３５８９１１号には、航空機の機内で分子篩の原理に基づいて酸素を発生するシステムが記載されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
柔軟性をもってモジュラー型客室ユニットに酸素供給することを可能にする必要性があると考えられる。
【０００９】
この必要性は、独立特許請求項に従った特徴を有する航空機の客室の空気から酸素富化空気を発生させる酸素供給システムおよび方法によって実現することができる。
【００１０】
本発明の代表的な実施の形態では、酸素供給システムは、航空機の客室の空気から酸素富化空気を発生する酸素供給システムを提供する。該酸素供給システムは、酸素ポートを有するモジュラー型客室ユニットと、酸素供給口を有する分散型酸素供給装置と、を含み、該分散型酸素供給装置は、モジュラー型客室ユニットの中に配設される。ここで、該分散型酸素供給装置は電気エネルギーを用いて客室の空気から酸素富化空気を発生できるように構成され、酸素は、酸素供給口を介してモジュラー型客室ユニットの酸素ポートから提供することができるようになっている。
【００１１】
本発明の他の代表的な実施の形態は、航空機の客室の空気から酸素富化空気を発生する方法を提供する。分散型酸素供給装置はモジュラー型客室ユニットの中に設置する。酸素発生デバイスは電力を用いて客室の空気から酸素富化空気を発生する。酸素供給口を介して前記モジュラー型客室ユニットの酸素ポートに酸素富化空気を提供する。
【００１２】
「客室の空気」という用語は、具体的には、酸素発生システムの周りの周囲空気に関し、緊急時には、例えば、粒子によって汚染される、または、例えば、２１０ｍｂａｒなどの低い酸素分圧を有することがある。「酸素富化空気」という用語は、例えば、呼吸可能な空気を含むことができ、酸素富化空気の酸素含有量は、例えば、酸素２１％を超えてもよい。さらに、酸素富化空気は９５％迄、または１００％の酸素含有量を有してもよい。例えば、航空機の客室圧力が低下すると、酸素分圧が減少する。酸素の割合が一定のままであると、酸素分圧の低下により、肺による呼吸および処理ができなくなる。これに対処するため、呼吸可能な空気の酸素含有量を増加して、肺がより多くの酸素を取り込めるようにする。
【００１３】
電気エネルギーによって酸素を発生させるということは、化学反応または酸素貯蔵部によらないで酸素を発生させることを意味する。酸素は、圧力スイング吸着法（ＰＳＡ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ，ＶＳＡ−ｖａｃｕｕｍ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）  による分子篩または電気分解処理を用いて発生させることができる。さらに、電気エネルギーを用いて、電気化学的膜を動作させることもできる。電気化学的膜は、高温では酸素イオンを通過させるが、その他の分子またはイオンは通過させない性質を有するジルコニウム膜からなる。ここでは、陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）で空気から酸素イオンが発生し、電界によって電気化学膜を通過して拡散させる。陽極側で酸素イオンを再び反応させて酸素分子を形成させ、純酸素を発生できるようにしている。
【００１４】
酸素供給システムに電気式の分散型酸素供給装置を用いることによって、緊急時に乗客に無制限の酸素供給を実現することができる。酸素を電気エネルギーによって発生させることにより、酸素供給システムが動作する時間期間を可変とすることが可能であり、航空路ごとに調整を行うこともできる。さらに、システムを繰り返し作動することができる。可燃性の触媒や有限の酸素貯蔵部を使用しないので、緊急時には乗客に無制限に供給することができる。
【００１５】
さらに、酸素供給システムは、航空機の内部に複雑な配管システムを配設する必要がない。これによって、酸素供給システムが占めるスペースを減少させる。さらに、他のモジュラー型客室ユニットに依存しないことから、全ての乗客の座席部材に酸素富化空気を個別に場所を隔てて供給することができる。例えば、客室の配置を、酸素供給システムの装着の要件を複雑にすることなく、柔軟に変更することができる。モジュラー型客室ユニットは、他のモジュラー型客室ユニットとは独立しているため、酸素供給に特別な対処は不要であり、望ましいのであればモジュラー型客室ユニットに対して如何なる配置を選択することもできる。したがって、本発明は、ほぼ自立したモジュラー型客室ユニット、例えば、電気的なインタフェースのみを必須とする乗客席部材の製造を可能とする。これによって、柔軟性をもって、迅速な再配置、自由な配置の選択について最新の旅客機の高い要件を満たすことができる。さらに、本システムはまた、緊急酸素供給システムとしての用途の他、緊急時のみならず、治療目的のために乗客に酸素富化空気を提供することもできるので、追加のコストを必要とせずに、各座席に治療を目的として採用することも可能である。すなわち、具合の悪い乗客に高濃度の酸素を供給するなどの救急処置の用途に用いることもできる。さらに、健康を目的として、乗客に酸素富化空気の提供を提案することができる。また、酸素は、モジュラー型客室ユニットごとに別々に独立して供給することができる。
【００１６】
さらに、分散型酸素供給装置は客室の空気を使用するため、酸素供給システムは、推進システムからの抽気を供給をする必要がない。酸素富化空気を局所的に発生し、蓄積する必要がないということは、潜在的な危険を排除する。さらに、本システムは、飛行する都度、事前にモジュラー型客室ユニットごとに自己診断を実行することができる。このため、複雑な監視システムを必要としない。また、必須の圧力試験、ガス貯蔵庫の場合の充填などによって必要とされる高額な保守運用も不要である。分散型酸素供給装置はモジュラー型客室ユニットの中に配設するため、アクセシビリティに優れており、保守または交換作業が容易である。また、分散型酸素供給装置は航空機が古くても装着することができる。
【００１７】
他の代表的な実施の形態では、分散型酸素供給装置は、空気発生器と酸素発生デバイスを含む。酸素発生デバイスは分子篩部材を含み、該分子篩部材を用いて客室の空気から酸素または酸素富化空気を発生するように構成されている。空気発生器は、電気エネルギーで動作することができ、空気発生器は、酸素発生デバイスに客室の空気を提供できるように客室の空気の質量流（ｍ）を発生するように構成されている。酸素発生デバイスは、分子篩の原理を用いて酸素または酸素富化空気を発生することができるので、この用途のために必須となるのは電気エネルギーのみである。また、例えば、圧力スイング吸着処理（ＰＳＡ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ，ＶＳＡ−ｖａｃｕｕｍ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）によって客室の空気から酸素または酸素富化空気を発生するために、複数の分子篩を用いることもできる。分子篩は、ガス、蒸気および特定の分子サイズに分解した物質に対して大きな吸着容量を有する天然ゼオライトまたは合成ゼオライトでもよい。適当な分子篩を選択することによって、例えば、客室の空気から酸素分子を分離するなど、様々なサイズの分子を分離することが可能になる。圧力スイング吸着処理（ＰＳＡ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ，ＶＳＡ−ｖａｃｕｕｍ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）は、圧力の下で、例えば、客室の空気などの混合ガスを選択的に分解する物理的処理である。特別な多孔物質（例えば、ゼオライト、活性炭）を分子篩として用いて、それらの運動分子径（ｋｉｎｅｔｉｃ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）に基づいて分子を吸着する。圧力スイング吸着処理は、ガスが表面に様々な程度で吸着することを利用している。客室の空気を正確に規定した圧力とした状態で混合ガスをカラムに導く。圧力は空気発生器によって生成できる。分子篩は、望ましくない成分を吸着する一方で、酸素流は妨げられることなくカラムを通過する。吸着が完全になされると、空気発生器は直ちに圧力を減少し、カラムを洗浄する。これによって、連続した生成ガス流を実現することができる。
【００１８】
他の代表的な実施の形態では、空気発生器は、空気の質量流に沿って酸素発生デバイスの上流に位置し、客室の空気を圧縮して、酸素発生デバイスに送出するように構成されている。空気発生器は客室の空気を圧縮して、それを酸素発生デバイスに送出することによって、圧縮された客室の空気が押されて分子篩を通過する。分子篩にかかる客室の空気の圧力が、客室の空気からの酸素分離を向上できる。また、圧力スイング吸着処理（ＰＳＡ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）を用いて、例えば、酸素分離を行うことができる。
【００１９】
他の代表的な実施の形態では、空気発生器は空気の質量流に沿って酸素発生デバイスの下流に位置する。空気発生器は真空または負圧を発生して、該真空を用いて空気の質量流を発生し、客室の空気を分子篩を通して吸引できるようにしている。こうして、客室の空気を分子篩に送出するように空気の質量流を発生することができる。分子篩の細孔密度は、客室の空気に圧を加えて分子篩を通過させて、より容易に客室の空気から酸素を分離できるようにしている。これによって、酸素富化空気の酸素分濃度は増加する。また、真空スイング吸着処理（ＶＳＡ−ｖａｃｕｕｍ  ｓｗｉｎｇ  ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）を用いて酸素分離を行うことができる。さらに、真空によって空気の質量流を発生させることはエネルギーを節約する。
【００２０】
他の代表的な実施の形態では、分散型酸素供給装置は制御ユニットを含む。制御ユニットは、分散型酸素供給装置を制御するように構成されている。制御ユニットは、酸素の需要に応じて酸素供給システムを作動させることができるので、制御ユニットを用いて客室の空気から柔軟に酸素の発生を設定できる。したがって、必要に応じて分散型酸素供給装置を作動できる。酸素供給システムの作動を絞り込むことによって、エネルギーを節約できる。
【００２１】
本発明の他の代表的な実施の形態では、制御ユニットは、作動デバイスからの制御信号を統括（ｃｅｎｔｒａｌｌｙ）して受信して、分散型酸素供給装置を作動することができるように構成されている。例えば、制御信号を、作動デバイスの中央に配設された制御コンソールによって個別にまたは自動的に入力することができる。例えば、飛行機の乗務員が中央フライトアテンダントパネル（ＦＡＰ）を介して酸素供給システムを制御することを可能にする。このため、酸素供給システムの制御ユニットは統括して動作することができ、酸素富化空気を、航空機の全てのモジュラー型客室ユニット、例えば、座席部材に統括して供給することができる。
【００２２】
本発明の他の代表的な実施の形態では、制御信号を無線で送信することができるように、制御ユニットは第１の送信機と受信機を含み、作動デバイスは第２の送信機と受信機を含む。これによって、無線技術を用いて制御信号を送信することができる。情報を送受信するための配線が不要であるので、モジュラー型客室ユニット、例えば、乗客席を、設置作業に長い時間をかけずに、移動することができる。制御信号に加えて、例えば、分散型酸素供給装置の機能的性能に関する情報、空気の酸素含有量など、分散型酸素供給装置の状態情報も送信することができる。例えば、必要な全ての状態情報を統括して受信することができるので、個別に酸素供給装置を点検する必要はない。
【００２３】
本発明の他の代表的な実施の形態では、分散型酸素供給装置はさらに、センサ要素を含む。センサ装置は、酸素発生デバイスにより発生された酸素富化空気を測定するように構成されている。酸素富化空気をセンサ要素を用いて計測することによって、例えば、酸素含有量または酸素富化空気の純度を測定できる。酸素発生デバイスの故障によって酸素富化空気が汚染された場合、センサが直ちに検出することができるので、汚染された酸素富化空気が使用者に供給されることを防止できる。また、酸素富化空気の品質を測定することによって、酸素発生デバイスの機能的性能を判別できる。制御ユニットは、測定された酸素富化空気に基づいて分散型酸素供給装置を制御することができる。こうして、酸素発生デバイスは、酸素品質に変化が発生すると、自動的に停止するようになっている。こうして酸素の状態を常時監視して、高品質を確保できる。
【００２４】
他の代表的な実施の形態では、モジュラー型客室ユニットはマスク部材を含む。酸素発生デバイスが発生した酸素富化空気をマスク部材に供給して、富化空気を送出できる。マスク部材は手の届く範囲で使用者に酸素富化空気を提供することができるように構成されている。「手の届く範囲」とは、富化空気を使用者に迅速に供給できるようにマスク部材を使用者に対して近接して配置できることを意味する。このため、緊急時には使用者はマスク部材を迅速に取り出し、富化空気をマスク部材によって迅速に得ることができる。
【００２５】
他の代表的な実施の形態では、マスク部材は、混合チャンバを含む。混合チャンバに、客室の空気と、酸素発生デバイスによって発生させられた酸素富化空気とを供給して、富化空気の酸素濃度を調整できる。これによって、酸素富化空気の酸素含有量を事前に設定し、使用者が常時十分な量の酸素を得られるようにできる。酸素発生デバイスによって発生した酸素富化空気の酸素の割合が高すぎる場合、客室の空気を混合チャンバに加えて酸素の割合を調整することができる。
【００２６】
他の代表的な実施の形態では、分散型酸素供給装置はさらに電力端子を含む。電力端子は、分散型酸素供給装置に電力を供給するように構成されている。分散型酸素供給装置は、航空機の電気的インタフェースに電力端子を介して柔軟に接続することができるので、酸素システムの設置場所を変更する場合に必要となるのは電気的インタフェースのみとなり、複雑な取り付け作業を回避できる。したがって、モジュラー型客室ユニットは、酸素供給ラインから自立し、柔軟性が一層向上する。さらに、バッテリなどの電力貯蔵デバイスを用いて、分散型酸素供給装置に電力を供給することができるので、外部電力端子が不要となり、柔軟性がさらに向上する。
【００２７】
他の代表的な実施の形態では、分散型酸素供給装置はさらに、酸素富化空気を迅速に提供することができるスタータシステムを含む。急激な圧力低下が発生した場合、酸素富化空気を迅速に提供することは必須である。スタータシステムは、酸素発生デバイスが作動ポイントに達するために必要な時間までの間を埋めることができる。スタータシステムは迅速に作動可能な酸素発生デバイスによって構成される。例えば、スタータシステムは、電気的酸素発生システム、ガス動作型酸素発生システム、化学的酸素発生システムおよび貯蔵部材からなるグループから選択することができる。このようにスタータシステムを酸素発生デバイスと組み合わせることができる。例えば、スタータシステムは、所定の期間に限定して短く作動する塩素酸ナトリウムキャンドルを有する化学的酸素発生デバイスであってもよい。さらに、貯蔵部材は、酸素発生デバイスが発生した酸素または酸素富化空気を貯蔵して、酸素供給口に送出することができる。このように、酸素または酸素富化空気を生成して貯蔵し、必要に応じて酸素供給口またはマスク部材に送出することができる。緊急時には、酸素富化空気を提供できるので、酸素発生システムのスタートアップの期間を埋めることができる。
【００２８】
本発明の他の代表的な実施の形態では、分散型酸素供給装置は、モジュラー型客室ユニットに一体としてまたは一つの部品として組み込まれている。これによって、重く、スペースを要する接続部材が不要となるので、モジュラー型客室ユニットの酸素供給装置の取り付けに要するスペースを削減できる。
【００２９】
他の代表的な実施の形態では、分散型酸素供給装置は、モジュラー型客室ユニットに交換可能に組み込まれている。このため、酸素供給装置の故障または保守作業を実行する場合、迅速に取り外し、他の酸素発生デバイスに交換することができる。モジュラー型客室ユニットの中の変化した酸素供給装置を修理また保守する必要はなく、修理または保守する間に機能するモジュラー型客室ユニットに交換することができるので、修理および保守に要する時間を短縮することができる。さらに、分散型酸素供給装置を交換する機能に加えて、航空機の中のモジュラー型客室ユニットを交換可能としてもよい。
【００３０】
本発明の他の代表的な実施の形態では、酸素供給システムはさらに、他のモジュラー型客室ユニットを含む。分散型酸素供給デバイスは、モジュラー型客室ユニットと他のモジュラー型客室ユニットに酸素富化空気を統括して提供するように構成されている。これによって、例えば、モジュラー型客室ユニットと他のモジュラー型客室ユニットが乗客の座席部材から構成されている場合、分散型酸素供給装置によって全ての列の座席に酸素富化空気を供給することができる。例えば、三座席構成からなる三つの乗客席部材の一つがこのような分散型酸素供給装置を含み、他の二つの乗客席部材に供給するようにしてもよい。ここで、他の乗客席部材は、分散型酸素供給装置から酸素ポートを介して酸素富化空気を受けるマスク部材を有するマスクモジュールを含む。これによって分散型酸素供給装置が不要になるので、重量と費用が削減する。
【００３１】
本発明の他の代表的な実施の形態では、モジュラー型客室ユニットは、乗客席、トイレットモジュール（洗面所）、サービス設備（調理室）、睡眠用モジュール（休憩室）、社交用施設、サービスエリア、ドア部材からなるグループから選択される。したがって、モジュラー型客室部材は、電気端末の動作のみを要件とする分散型酸素供給装置を有することができる。複雑な配管システムまたは化学的酸素発生システムは必要としないため、モジュラー型客室部材は様々な場所に柔軟に設置することができ、複雑な取り付け作業を行う必要がない。分散型酸素供給装置を作動するために設置場所に設ける必要があるのは電源だけである。
【００３２】
デバイスの構成もまた、本方法とプログレッシブな運動手段、および使用に有効であり、また、本方法とプログレッシブな運動手段、および使用もデバイスの構成に有効である。
【００３３】
本発明をさらに説明し、理解を一層深めるため、以下、添付の図面を参照して代表的な実施の形態について詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
各図面において同様の構成には同様の参照番号を付す。図面の記載は図解であり、縮尺通りのものではない。
【００３５】
図１に、航空機の客室の空気から酸素富化空気を発生する、代表的な実施の形態の酸素供給システムを示す。酸素供給システムとして、酸素ポート７を有するモジュラー型客室ユニット１と酸素供給口１３を有する分散型の酸素供給装置２とを例示している。分散型酸素供給装置２は、モジュラー型客室ユニット１の内部に配置されている。分散型酸素供給装置２はさらに、客室の空気から電力によって酸素富化空気を発生するように構成されており、酸素富化空気は酸素供給口１３を介してモジュラー型客室ユニット１の酸素ポート７から提供することができる。
【００３６】
さらに、図１に示すように、モジュラー型客室ユニット１は、乗客席部材１を有する。この場合、分散型酸素供給装置２は、例えば、乗客席部材１のヘッドレストに配置することができる。これによって、分散型酸素供給装置２は、使用者と直に近接する。さらに、ヘッドレストは、呼吸のための準備のできたマスク部材５を組み込むことができるので、極めて迅速にこれらの使用者がマスク部材５を取り出すことによって、酸素富化空気を提供することができる。分散型酸素供給装置２は、さらに、バックレスト、アームレストまたは座席クッションに配置することもできる。
【００３７】
図２に、航空機の客室の空気から酸素を発生する酸素供給システムを示す。この酸素供給システムとして、分散型酸素システム２を内部に配置したモジュラー型客室ユニット１を例示している。分散型酸素供給システム２は、空気発生器３と、酸素発生デバイス４とを含む。酸素発生デバイス４として、ここでは、酸素富化空気を客室の空気から発生することができる分子篩部材を例示できる。あるいは、酸素発生デバイス４として、酸素を発生する電気分解デバイスまたは電気化学的膜を例示することもできる。酸素発生デバイス４は、電力で動作可能な空気発生器３によって客室の空気に空気の質量流を提供することができる。図２に示すように、酸素発生デバイス４に圧縮した客室の空気を提供するため、空気の質量流の方向を基準として、空気発生器３は酸素発生デバイス４の前方に位置する。発生した酸素富化空気は、モジュラー型客室ユニット１の酸素ポート７または酸素供給口１３の使用者に提供できる。
【００３８】
空気発生器３は、電力で動作可能である。このため、分散型酸素発生ユニット４と空気発生器３は、電力を用いて僅か短時間の後に必要な量の酸素富化空気を提供することができる。さらに、本システムは、電力端子の他は、外部電源とは独立している。使用者は、分散型酸素供給装置２と直に近接して位置することができるので、酸素富化空気は複雑な分配システムを必要としない。
【００３９】
図２はまた、分散型酸素供給装置２に配置することができる制御ユニット６を示している。この制御ユニット６は、必要な量の酸素を常時提供できてき、モジュラー型客室ユニット１、例えば、乗客席部材１に富化空気を供給できるように、酸素発生デバイス４と空気発生器３を制御することができる。
【００４０】
また、分散型酸素供給装置２を一つの場所から統括して制御できるように、作動デバイス１０を介して制御ユニット６を作動することができる。第１の送信機と受信機１１および第２の送信機と受信機１２によって制御信号データ送信を行うことができるので、複雑な配線やケーブルの敷設は不要である。
【００４１】
図２はまた、スタータシステム１４を示している。十分な酸素または酸素富化空気を発生できるようになるまでに酸素発生システム４が必要とする開始フェーズは、スタータシステム１４を介して埋めることができる。これにより、緊急時には迅速に酸素富化空気を提供することができる。スタータシステム１４は、例えば、要求に応じて酸素富化空気を迅速に放出することができる、酸素または酸素富化空気を満たした貯蔵部材で構成することができる。酸素発生デバイス４の動作時に、貯蔵部材１４を、酸素または酸素富化空気で再び充填することができる。さらに、酸素または酸素富化空気を短い化学反応で生成する化学的酸素発生デバイスを、スタータシステム１４として使用することもできる。化学的酸素発生デバイスは、酸素発生デバイス４が動作可能の準備状態に到達するまでの短い動作で十分であるので、高温となることを回避できる。
【００４２】
図３に、空気の質量流「ｍ」から見て酸素発生デバイス４の下方に空気発生器３を配置した代表的な実施の形態を示す。この空気発生器は、真空を発生して、客室の空気を酸素発生デバイス４を介して吸引する。このように、図３に示す本代表的な実施の形態は、真空スイング吸着法によって客室の空気から酸素または酸素富化空気を発生するようになっている。
【００４３】
図４から図６に、１以上のマスク部材５に富化空気を供給することができる分散型酸素供給装置２を示す。
【００４４】
図４に、モジュール型客室ユニット１に配置した分散型酸素供給装置２を示す。富化空気は、酸素供給口１３によって、使用者に直に近接したマスク部材５の酸素ポート７に提供できる。ここでは、マスク部材５として、酸素または酸素富化空気を客室の空気と混合して、呼吸可能な空気に望ましい酸素濃度を生成する、混合チャンバを例示する。この呼吸可能な空気は使用者に供給できる。さらに、図５および図６に、複数のマスク容器５を分散型の酸素供給装置２に配置できることを示す。酸素供給口１３を有する酸素発生デバイス４は、複数のマスク部材５の複数の酸素ポート７に酸素富化空気を供給できる。これにより、複数のマスク部材は、酸素発生デバイス４に連結できる。図４から図６に、酸素を迅速に供給可能な貯蔵部材１４も示す。
【００４５】
図７に、分散型酸素供給装置２と、マスク部材５を有するマスクモジュール８のさらに代表的な配置を示す。ここで、マスクモジュール８は、分散型酸素供給装置２に近い環境になくてもよいが、酸素ポート７を介してモジュラー型客室ユニット１、例えば、乗客席部材１の様々な位置に連結して取り付ける必要がある。例えば、分散型酸素供給装置２は、モジュラー型客室ユニット１の内部、下部またはモジュラー型客室ユニット１に隣接して配置することができ、マスクモジュール８の実際の設置場所とは無関係に取り付けることができる。他方、マスクモジュール８は、分散型酸素供給装置２を取り付ける必要はなく、様々な設置場所に柔軟に配置することができる。マスクモジュール８のモジュラー型設計は、分散型酸素供給装置２の酸素供給口１３に酸素ポートを用いて柔軟に配置することができ、迅速な取り付けが可能である。
【００４６】
図８に、モジュラー型客室ユニット１、例えば、乗客席部材１の酸素供給システム２の他の代表的な配置を示す。この場合、分散型酸素供給装置２と、マスク部材５を有するマスクモジュール８は、モジュラー型客室ユニット１の様々な設置場所に配置できる。例えば、図８に示すように、マスク部材５を有するマスクモジュール８をヘッドレストに、すなわち、使用者に直に近接して配置して、分散型酸素供給装置２をモジュラー型客室ユニット１、例えば、乗客席部材１の下に配置することができる。さらに、マスクモジュール８を他のモジュラー型客室ユニット９、例えば、追加の乗客席部材９に組み込み、モジュラー型客室ユニット１の分散型酸素供給装置２から酸素富化空気を取得させることができる。これによって、分散型供給装置２を、モジュラー型客室ユニット１、例えば、乗客席部材１の様々な取り付け場所、例えば、スペースの点で特に好ましい乗客席部材１の下などに組み込み、マスクモジュール８を、使用者が呼吸をする場所の近くに組み込むことができる。使用者は、こうして、迅速にマスクモジュール８のマスク部材５を取り出し、直ちに酸素富化空気の供給を得ることができる。
【００４７】
さらに、「含む」、「有する」とは、他の如何なる構成要素またはステップを排除するものではなく、「一」または「一つの」は、複数を排除するものではない。さらに、上述の代表的な実施の形態の一つを参照して説明した特徴またはステップは、上述の他の代表的な実施の形態の他の特徴またはステップと組み合わせて用いることができる。特許請求の範囲の参照番号は、限定と意味するものと解釈してはいけない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、本発明の代表的な実施の形態の酸素供給装置を有するモジュラー型客室ユニットの図である。
【図２】図２は、上流に空気発生器を有する、代表的な実施の形態の酸素供給システムの図である。
【図３】図３は、下流に空気発生器を有する、代表的な実施の形態の酸素供給システムの図である。
【図４】図４は、様々なマスク部材配置を有する代表的な実施の形態の酸素供給システムの図である。
【図５】図５は、様々なマスク部材配置を有する代表的な実施の形態の酸素供給システムの図である。
【図６】図６は、様々なマスク部材配置を有する代表的な実施の形態の酸素供給システムの図である。
【図７】図７は、複数のマスク部材を酸素供給装置に接続した、本発明の代表的な実施の形態の図である。
【図８】図８は、本発明の代表的な実施の形態に係わる、マスク部材と分散型酸素供給装置を様々な場所に設置した、モジュラー型客室ユニットの図である。
【符号の説明】
【００４９】
１            モジュラー型客室ユニット、乗客席部材
２            分散型酸素供給装置
３            空気発生器
４            酸素発生デバイス
５            マスク部材
６            制御ユニット
７            酸素ポート
８            マスクモジュール
９            追加の乗客席部材
１０            作動デバイス
１１            第１の送信機と受信機
１２            第２の送信機と受信機
１３            酸素供給口
１４            スタータシステム
ｍ            空気の質量流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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