СИСТЕМА АВАРИЙНОЙ ПОДАЧИ КИСЛОРОДА ИЛИ ДРУГОГО ГАЗА
EMERGENCY SUPPLY SYSTEM OF OXYGEN OR OTHER GAS

Данная заявка заявляет приоритет на основании патентной заявки США номер 60/518499, поданной 7 ноября, 2003, содержание которой включено сюда посредством ссылки.
Область изобретения
Это изобретение относится к системам подачи газов, и более конкретно, но не исключительно, к системам доставки кислорода в критических случаях пассажирам на борту транспортных средств, таких как коммерческие летательные средства, но не ограничиваясь ими.
Уровень техники
Патенты США №4,609,166 (Brennan) и 5,154,374 (Beroth), включенные сюда во всей их полноте посредством этой ссылки, раскрывают системы аварийной подачи кислорода для самолета. В эти системы включены генерирующие кислород контейнеры, расположенные под подушками сидения коммерческих летательных аппаратов, и кислородные маски, расположенные в спинках кресел. Поскольку эти маски расположены внутри спинок кресел, доступ к ним можно осуществлять только с задней стороны кресел, так что эти маски предназначены для использования только пассажирами, сидящими в ряду за креслами, в которых расположены генерирующие кислород контейнеры.
В патенте США №5,795,018 (Schumacher) и др. подробно описана альтернативная система подачи кислорода для использования в салонах пассажирских самолетов. Один вариант этой системы включает полую, трубчатую дугу, соединенную с каждым пассажирским креслом и по меньшей мере частично обрамляющую его спинку. В дугу включена верхняя секция, содержащая, среди прочего, как кислородную маску, так и генератор кислорода. В отличие от систем патентов Бреннана (Brennan) и Бероса (Beroth), система по патенту Шумахера (Schumacher) '018 разработана, так что пользование кислородной маской в данной верхней секции доступно для пассажира, сидящего в данном кресле.
Патент США №5,984,415 (Schumacher) и др. описывает кресла салона, имеющие узлы обслуживания пассажиров, выполненные в виде колонны и устроенные как "дополняющие кресло компоненты". В соответствии с патентом Шумахера '415, как определено, такой компонент означает "отдельный компонент обслуживания, независимый от сидения, но полностью способный к взаимодействию с соответствующим пассажирским креслом для удобства пассажира". См.: Шумахер '415, столбец 2, строки 55-58. Каждый компонент взаимодействует с одним креслом, чтобы создать в головной секции, также функционирующей как средство индивидуальной безопасности, "существенное удобство для пассажира и элементы обслуживания типа лампы для чтения, громкоговорителя или держателей наушников и кислородной маски". Смотри также столбец 4, строки 39-41 (опущенные цифры). Генератор кислорода расположен внутри нижней секции этого компонента под подлокотником.
В то время как некоторые варианты осуществления колоннообразных компонентов из патента Шумахера '415 обеспечивают доступ к маске пассажиру, сидящему в кресле, соединенном с этим компонентом, другие варианты обеспечивают кислородные маски пассажирам, сидящим в ряду позади соответствующих кресел. Другие варианты осуществления патента Шумахера '415 включают кислородные маски и генераторы внутри подлокотников пассажирских кресел. Содержание патентов Шумахера также включено сюда полностью посредством этой ссылки.
В общем, однако, системы аварийной подачи кислорода для пассажиров расположены в узлах обслуживания пассажиров, помещенных в верхних модулях коммерческого летательного аппарата. Из-за такого расположения обслуживающие устройства должны быть сконфигурированы для соответствия пространству (промежутку) между рядами кресел и несколькими креслами в ряду так, что каждый пассажир имеет легкий доступ к кислородной маске при употреблении в случае аварийного использования. Это требуемое соответствие обслуживающих узлов и расположения кресел усложняет дизайн конфигурации кресел внутри транспортного средства и обеспечивает модификацию существующих конструкций, требующую много времени.
Далее, поскольку обслуживающие устройства размещены в верхних модулях, неизбежным результатом их использования являются более низкие потолки салона. Эти более низкие потолки мешают входу и выходу пассажиров из соответствующих кресел и снижают высоту и пространство для размещения багажа, необходимое при перелете для пассажиров. Как следствие, по меньшей мере, некоторые производители самолетов полагают, что пассажиры недовольны, когда используют верхние обслуживающие устройства пассажиров.
Производители самолетов также выражают интерес к более тонкой конструкции кресел. По этой причине они могут отказываться от использования некоторых из систем, описанных выше, в которых оборудование, связанное с кислородом, включено в спинку кресел. Размещение оборудования в спинке кресла, кроме того, может быть проблематичным по причинам структурной сертификации и из-за потенциальных проблем доступности в зависимости от того, опущена ли спинка кресла, и если да, то как.
Краткое содержание изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает, помимо прочего, альтернативные контейнерные узлы, соединенные с пассажирскими креслами. Узлы, которые не должны одинаково соответствовать креслам, могут включать как подающее кислород оборудование, так и другое оборудование, используемое или доступное для использования пассажирами. Неограничивающие примеры такого оборудования включают средства и оборудование для управления развлечениями в полете, телефоны, указатели положения ремней безопасности, освещение для чтения, устройства вызова бортпроводников и средства управления креслами. Эти узлы, кроме того, возможно, могут содержать устройства, определяющие, присутствует или отсутствует пассажир в конкретном кресле и, очевидно, средства для устной связи с бортпроводниками, другими членами экипажа, связанными с обслуживанием пассажиров, или другими пассажирами.
Как, предположительно, и с компонентами из патента Шумахера '415, существующие контейнерные узлы избегают любой необходимости размещения любого оборудования для обслуживания пассажиров сверху (над головой). Однако, в отличие от компонентов из патента Шумахера '415, контейнерные узлы могут быть расположены между креслами или иным образом, не соединенными со спинками кресел. Соответственно, контейнерные узлы не обязательно перемещаются (и тем самым, нет необходимости подвергать их возможности повреждения, связанной с перемещением), когда спинку кресла опускают. Точно так же один контейнерный узел, расположенный между двумя креслами, может обеспечивать оборудование для обслуживания пассажиров для обоих смежных кресел.
Различные варианты осуществления контейнерных узлов устанавливают на опорах, формирующих структурные элементы установок кресел. Кислородные маски, присутствующие в контейнерах, можно использовать через навесную или другую крышку или заслонку в нем. Если желательно, кроме того, контейнерные узлы могут иметь дверци для обслуживания, чтобы облегчать обслуживание и замену оборудования, содержащегося внутри. Контейнерные узлы, кроме того, могут функционировать как подголовники (особенно для голов пассажиров, сидящих с боков), хотя, предпочтительно, пассажиры не будут способны класть головы на любые дверцы для использования маски.
Контейнерные узлы с фиксированными положениями также обеспечивают постоянные контрольные точки для пассажиров. При различной установке, независимо от того, как опускают спинку кресла, кислородная маска для соответствующего пассажира будет использоваться в одинаковом положении, позволяя пассажиру всегда знать, где будет маска при использовании. Аналогично, использование маски может всегда происходить на виду у пассажира, вновь независимо от того, как опущена спинка его или ее кресла.
Некоторые варианты этого изобретения включают генерирующие кислород материалы внутри опор, поддерживающих контейнеры. В этих конфигурациях можно использовать традиционные механизмы с зажигательным шнуром для начала генерации кислорода. Специалистам, конечно, понятно, что вместо этого могут быть использованы и другие механизмы.
Альтернативно, устройство генерирования кислорода может быть централизовано внутри самолета или другого транспортного средства. Если это устройство централизовано, участки трубы для подачи газа могут быть включены в опоры для соединения, непосредственно или косвенно, индивидуальных кислородных масок к центральному средству подачи. Предпочтительно, труба оканчивается быстро соединяемым фитингом при соединении между креслом и полом салона, где они могут быть соединены с центральным устройством подачи. В еще одном случае химические или другие генераторы кислорода можно использовать по всему салону самолета, а не централизовывать. В некоторых вариантах осуществления изобретения в соответствии с этим подходом генераторы могут быть помещены под креслами, предпочтительно, смежно полу салона и соединены с трубой в опоре (или внутри, или рядом с каркасами кресла) с использованием тех же быстро соединяемых фитингов (или иначе). Когда газогенераторы отдалены от опор, может быть использован электрический механизм зажигания, чтобы начать подачу кислорода, когда пассажир активирует маску для использования.
Обсуждаемое здесь также представляет собой варианты этого изобретения, опуская некоторые или все из контейнерных узлов (или опуская некоторую часть их функциональных возможностей) в пользу оборудования для подачи кислорода, установленного в кресле. В отличие от систем патентов Бреннана (Brennan) и Бероса (Beroth), в которых кислородные маски раскрывают из задних спинок кресел, эти варианты осуществления изобретения используют выпадающие модули в верхних секциях кресел. При необходимости использования маски становятся доступными путем выпадения модулей, после которого они падают вперед, по направлению к пассажирам соответствующих кресел. Следовательно, в этих вариантах осуществления маска внутри кресла предназначена пассажиру кресла (который расположен напротив пассажира кресла в предыдущем ряду) и раскрывается по направлению к этому пассажиру посредством силы тяжести.
Дополнительные объекты этого изобретения включают новые централизованные системы газоснабжения. Особенно полезные для операций в расширенном пространстве самолетов с двумя двигателями (ETOPS), эти системы могут быть использованы, чтобы обеспечить кислородом пассажиров в течение увеличенных периодов времени (потенциально, шестьдесят минут или больше). В эти системы включены многочисленные кислородные баллоны, помещенные в полках, заключенных в предназначенных для этого отделениях, сформированных, чтобы соответствовать стандартам камер для багажа. Конфигурирование этих систем таким способом делает их модульными и приспособленными для введения в отдаленные отсеки для багажа, а не размещенные вдоль фюзеляжа самолета, как это делается для обычных камер для кислородных канистр. Модульные отделения, кроме того, могут включать соединительные средства, позволяющие быстрые и легкие соединения с трубой подачи газа и электрической проводкой.
Наконец, объекты настоящего изобретения могут включать сами новые кислородные маски. Поскольку контейнерные узлы и выпадающие модули по изобретению могут обеспечивать ограниченное пространство для размещения кислородных масок, полезно, чтобы маски можно было перепроектировать, чтобы уменьшить пространство, требуемое для их хранения. В некоторых вариантах осуществления изобретения маски могут иметь участки (в особенности, колпачки), изготовленные из материала, обладающего памятью. Затем эти маски могут быть сжаты для хранения, но при раскрытии они могут возвращаться к своим первоначальным формам. Альтернативные варианты осуществления изобретения могут обеспечивать колпачки (изготовленные из бумаги или другого материала) с металлической пружиной, стержнем или другим устройством, выполненным так, чтобы заставить колпачки растягиваться до подходящей формы после раскрытия. Альтернативно, или дополнительно, одно любое или оба из трубопровода подачи или мешков, связанных с масками, могут быть выполнены в виде гармошки, чтобы облегчить их хранение в малых объемах, и, если физиологически возможен оптимизированный поток кислорода (RFCU), можно достигнуть дальнейшего снижение размера мешка.
Таким образом, возможная, не исключительная задача настоящего изобретения состоит в обеспечении системы для аварийной подачи кислорода или других газов пассажирам внутри транспортного средства.
Другая возможная, не исключительная задача изобретения состоит в обеспечении узла, связанного с пассажирскими креслами.
Также возможная, не исключительная задача изобретения состоит в обеспечении таких узлов контейнерами, в которых может содержаться оборудование для обслуживания пассажиров, такое как кислородные маски, но не ограничиваясь ими.
Кроме того, возможная, не исключительная задача настоящего изобретения состоит в обеспечении опор в фиксированном положении, на которых могут быть установлены контейнеры так, чтобы оборудование для обслуживания пассажиров могло быть одинаково доступно для пассажиров, независимо от ориентации соединенных с ним кресел.
Еще одна возможная, не исключительная задача настоящего изобретения состоит в обеспечении модульной системы газоснабжения для транспортных средств, таких как самолет.
Еще одна возможна, не исключительная задача настоящего изобретения состоит в обеспечении системы газоснабжения, выполненной, чтобы соответствовать стандартным камерам для багажа в самолете.
Еще одна возможная, не исключительная задача настоящего изобретения состоит в обеспечении альтернативных кислородных масок для пассажиров, снижающих объем пространства, требуемого для их хранения.
Другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны специалистам в соответствующих областях из остального описания и чертежей этой заявки.
Краткое описание чертежей
Фиг.1А - вид спереди примерных кресел, показывающий объекты настоящего изобретения.
Фиг.1Б - вид сбоку кресла по фиг.1А, показывающий его как в поднятом, так и, штриховыми линиями, в опущенном положении.
Фиг.2А - вид спереди участков кресел по фиг.1А.
Фиг.2Б - вид сбоку участка кресла по фиг.2А, показывающий его как в поднятом, так и, штриховыми линиями, в опущенном положении.
Фиг.3А - вид спереди участка альтернативного кресла, показывающий объекты настоящего изобретения.
Фиг.3Б - вид сбоку участка кресла по фиг.3А.
Фиг.4 - вид в перспективе части другого примерного кресла по настоящему изобретению.
Фиг.5 - вид в перспективе примерной модульной центральной системы газоснабжения по изобретению.
Фиг.6 - вид примерной аварийной кислородной маски по изобретению.
Фиг.7 - вид альтернативной примерной аварийной кислородной маски по изобретению.
Подробное описание
На Фиг.1А-Б и 2А-Б показаны участки кресла группы 10, соответствующие объектам настоящего изобретения. Как показано на этих чертежах, группа 10 содержит кресла 14 (обозначенные 14А и 14В), каждое из которых сконструировано для одного человека. Однако специалисты в соответствующей области понимают, что группа 10 может содержать меньше или больше кресел 14, чем эти два, показанные на Фиг.1-2.
Каждое из кресел 14А и 14В может включать компоненты, общие для кресел, в настоящее время используемых в транспортных средствах (в частности, в коммерческих летательных средствах). Ссылаясь на кресло 14А, например, оно может включать спинку 18А кресла, основу 22А кресла и, возможно, по меньшей мере, один подлокотник 26А. Также подробно показаны на Фиг.1-2 для кресла 14А, подголовник 30А (откидываемый назад), обеденный столик 32А и опорный узел 34А, предназначенный для крепления к полу F самолета или другого помещения. Точно так же кресло 14В может включать некоторое или все из: спинки 18В кресла, основы 22В кресла, подлокотника 26В, подголовника 30В, обеденного столика (не показан) и опорной конструкции 34В (только участки которой показаны). Кроме того, если группа 10 включает более одного кресла 14, то некоторые возможные компоненты, такие как подлокотник 26С (но не ограничиваясь им), могут использоваться совместно с креслами 14.
Фиг.1-2 дополнительно показывают контейнерный узел 38 и опору 42, объекты настоящего изобретения. Опора 42 показана установленной между креслами 14А и 14В; в этой конфигурации, если это желательно, можно рассматривать ее общей или используемой совместно для кресел 14А-В. Хотя опора 42 может быть соединена либо с одной, либо с обеими из спинок 18А и 18В кресел, предпочтительно, она не соединена ни с одной, так чтобы ее положение оставалось фиксированным независимо от того, опущены ли или подняты спинки кресел 18А и 18В (смотри, например, фигуры 1Б и 2Б). Аналогично, опора 42 может быть соединена с другими участками кресел 14А и 14В или, альтернативно, соединена непосредственно с полом F.
Контейнерный узел установлен на опоре 42 или иначе присоединен к ней. Контейнерный узел 38 может включать дверцу 46, обычно (хотя не обязательно) шарнирно прикрепленную для облегчения возможности оставлять ее открытой, когда требуется. Различное оборудование для обслуживания пассажиров, включая (но не обязательно ограничиваясь ими) одну или несколько аварийных кислородных масок 50, может быть включено в контейнерный узел 38. Когда аварийный кислород требуется для пассажиров кресел 14А и 14В, например, дверцу 46 открывают, предпочтительно, автоматически и (по меньшей мере) используют две таких маски 50. Альтернативно, контейнерный узел 38 может содержать две дверцы 46, по одной для каждого пассажира кресел 14А и 14В, с, по меньшей мере, одной маской 50, размещенной позади каждой дверцы 46. Предпочтительно, любые дверцы 46 открываются вперед в плоскости вертикальных спинок 18А и 18В кресел так, чтобы маски 50 сразу были доступны для пассажиров кресел 14А и 14В. В этой конфигурации дверца обслуживания или люк, возможно, могут быть предусмотрены сзади контейнерного узла 38. (Если, однако, контейнерный узел 38 предназначен, чтобы обеспечить маски 50 для пассажиров кресел за креслами 14А и 14В, любые дверцы 46 могут, предпочтительно, открываться к задней части опоры 42, а любая имеющаяся дверца обслуживания может открываться к передней или боковой стороне опоры 42.)
В варианте опоры 42, показанной на Фиг.2А-Б, один или несколько химических генераторов кислорода 54 могут быть включены в опору 42. Таким образом достигают снижения количества труб, необходимых, чтобы обеспечить соединение текучей среды между генератором 54 и соответствующими масками 50. Располагая генератор 54 внутри опоры 42, дополнительно снижают возможность для пассажиру нечаянно задеть генератор 54 и либо получить ожог от выделяемого им тепла, либо помешать его работе.
На Фиг.3А-3Б показан модуль 58, установленный в верхней секции спинки 18 кресла 14. Модуль 58 может быть использован как альтернатива контейнерному узлу 38, чтобы подавать кислородную маску 50 пассажиру кресла 14. Когда требуется аварийный кислород, модуль 58 выполнен выпадающим из спинки 18 кресла, обеспечивая маску 50 пассажиру кресла 14. Модуль 58 может включать дверцу, если это желательно, хотя никакой дверцы не требуется из-за (скрытого) расположения модуля 58 перед использованием. Как показано на Фиг.3Б, маска 50 выполнена так, чтобы высвобождаться вперед от плоскости спинки 18 кресла так, чтобы быть доступной пассажиру кресла 14. Вновь, однако, обращаясь к дизайну освобождения маски 50, можно, если это желательно, сделать ее доступной вместо этого пассажиру кресла за креслом 14.
Фиг.4 подробно описывает альтернативное положение для генератора 54 кислорода. Как показано в фиг.4, генератор 54 может быть включен в нижний узел 34 с трубопроводом 62, соединяющим генератор 54 к маскам 50 либо через опору 42 (если присутствует), либо вдоль или внутри каркаса кресла 14. Это расположение генератора 54 особенно полезно, если (1) используют выпадающий модуль 58, и (2) желательно генерирование кислорода от кресла к креслу. Это может, однако, требовать использования некоторого вида теплового экрана, чтобы избежать или снизить риск, связанный с тепловым воздействием на пассажиров.
На фиг.5, по существу, показано модульное централизованное оборудование 66 газоснабжения. Традиционно, кислородные баллоны и сопутствующее оборудование устанавливают в полках и поддерживают множеством кронштейнов вдоль фюзеляжа самолета. В этой конфигурации может требоваться дополнительная активность конструкции, чтобы удовлетворительно изолировать и вентилировать эти полки. Наоборот, цилиндрические полки 70 оборудования 66 могут быть заключены в камеру 74, сформированную по стандартам (LD3) камеры для багажа. Полки 70, кроме того, могут включать требуемое распределяющее оборудования (например, устройства контроля электрического тока и проходящие под полом распределяющие трубопроводы). Таким образом, если изготовитель или оператор конкретного самолета желает централизованной подачи кислорода, оборудование 66 может быть легко установлено внутри грузового отсека. Если централизованная подача кислорода не нужна, оборудование 66 либо может быть просто не установлено, может быть удалено (если уже установлено), либо может быть отсоединено от подающих линий, но не удалено (если уже установлено).
На Фиг.6 показаны возможные модификации узла 78 маски, который включает маску 50, чтобы облегчать ее хранение в меньшем пространстве, чем обычно используется. Трубопровод 82 для подачи текучей среды может, например, иметь складывающийся дизайн (подобно многим обычным телефонным шнурам) так, чтобы требовать уменьшенного (линейного) пространства для хранения. Мешок 86, аналогично, может иметь складывающийся (типа гармошки) или гофрированный дизайн по той же самой причине. В ином случае или дополнительно, маска 50 могла бы быть изменена, чтобы получить маску 50А показанную на фиг.7, в которой используют провод или другой стержень 86 (или эквивалентную структуру типа пружины), чтобы перевести маску 50А в ее полностью раскрытое положение (показанное в фиг.7) для использования. Когда ее убирают, наоборот, маска 50А может быть сжата только при преодолении смещения спирали 86.
Вышеописанное предназначено для иллюстрации, объяснения и описания примерных вариантов осуществления изобретения и некоторых преимуществ настоящего изобретения. Модификации и адаптации к показанным и описанным вариантам осуществления изобретения будут очевидны специалистам в соответствующих областях и могут быть сделаны без отхода от объема или духа изобретения.