一种飞机座舱内集成供氧系统技术方案

本发明专利技术提供了一种飞机座舱内集成供氧系统，包括监测模块、存储模块、流通模块、控制模块、释放模块和收集模块，所述监测模块用于检测座舱内的氧气浓度以及气压值，所述存储模块用于存储氧气，所述流通模块用于将所述存储模块中的氧气输送至各个氧气面罩，所述释放模块用于将所述存储模块中的氧气直接释放至座舱中，所述收集模块用于收集座舱中的空气并对氧气进行提纯，所述控制模块用于根据所述监测模块的监测数据对所述流通模块、所述释放模块和所述收集模块进行控制；本系统能够根据飞机的不同情况进行不同的供氧，确保乘客能够进行正常的呼吸。常的呼吸。常的呼吸。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机座舱内集成供氧系统


[0001]本专利技术涉及供氧控制领域，具体涉及一种飞机座舱内集成供氧系统。

技术介绍

[0002]飞机在飞行过程中处理一个封闭的孤岛状态，在供氧方面，只能依靠飞机上自身的储备解决问题，对于一些长途旅程而言，一套安全的供氧系统对乘客的生命安全来说是非常重要的，如何在有限的空间内提高氧气的使用效率以及确保呼吸的舒适度，是当前的供氧系统需要解决的问题。
[0003]现在已经开发出了很多供氧系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的授权系统有如公开号为KR100987740B1，KR100502061B1、CN112937874B和KR100719833B1所公开的系统，将飞行器环境控制系统和机载中空纤维膜制氮燃油箱惰化系统进行耦合，采用逆升压三轮环控技术，利用座舱环境控制系统中冷却涡轮输出功率带动压气机，抽吸并提升机载中空纤维膜制氮燃油箱惰化系统中排放的富氧气体至座舱，以实现座舱弥散式供氧。本专利技术采用耦合设计方法充分回收利用了机载中空纤维膜制氮燃油箱惰化系统中排放废气，有效提高了座舱氧分压，它不仅提高了乘员舒适性，降低了高空缺氧给乘客带来的不良反应，在相同座舱氧分压下减少了座舱内外压差。但该系统不能在飞机出现失压状态时降低氧气的无用损耗，导致对氧气的利用率不足，在长途旅程中降低乘客的呼吸舒适感。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种飞机座舱内集成供氧系统。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种飞机座舱内集成供氧系统，包括监测模块、存储模块、流通模块、控制模块、释放模块和收集模块，所述监测模块用于测量座舱中的空气数据，所述存储模块用于存储氧气，所述流通模块用于连接所述存储模块和氧气面罩，所述释放模块用于直接将所诉存储模块中的氧气释放在座舱中，所述收集模块用于采集座舱中的空气并其中的氧气进行提纯，所述控制模块用于对所述流通模块、所述释放模块和所述收集模块进行控制；
[0007]所述收集模块包括采集室、提纯室和无氧室，所述采集室用于采集空气，所述提纯室用于提纯氧气，提纯的氧气被输送至所述存储模块，提纯后的无氧空气被输送至所述无氧室，所述无氧室与所述释放模块连通，所述控制模块能够控制将所述无氧室中的空气经过所述释放模块释放到座舱中；
[0008]所述系统在进行紧急供氧的过程包括如下步骤：
[0009]S21、所述控制模块对所述监测模块检测的气压值P进行分析，当气压值P满足下述条件时，判断飞机处于失压状态：
[0010]‑
(P)
′
＞ε；
[0011]其中(P)
′
表示气压值P关于时间的导数，ε为失压判断速率；
[0012]S23、所述控制模块控制所述采集室和所述无氧室开启工作，所述采集室的采集速
率和所述无氧室的释放速率相同，具体的速率值v0为：
[0013][0014]其中，为基础速率，Oc为所述监测模块检测的氧气浓度值，P
′
为标准大气压；
[0015]S24、所述控制模块对采集室的采集速率和无氧室的释放速率进行调整，调整公式如下：
[0016][0017][0018]其中，v
r
为所述采集室调整后的采集速率，v
s
为无氧室调整后的释放速率，n为处于使用状态中的氧气面罩的数量，n
z
为氧气面罩的总数量，v
max
为所述采集室能达到的最大采集速率，v
′
max
为所述无氧室能达到的最大释放速率；
[0019]S25、当所述控制模块根据下式判断飞机脱离失压状态：
[0020][0021]其中，R为普适气体常数，T为温度，μ为空气的摩尔质量，V表示座舱的容积；
[0022]S28、所述控制模块控制所述释放模块和所述采集模块将座舱内的氧气浓度和气压值恢复至标准值；
[0023]进一步的，所述系统还设有调节供氧模式，当所述座舱内的氧气浓度低于浓度阈值Yu时，所述控制模块控制所述释放模块释放氧气提高氧气浓度，当所述座舱内的气压值大于气压阈值时，所述控制模块控制所述采集模块收集座舱中的空气；
[0024]进一步的，所述控制模块控制所述释放模块释放氧气的释放速率为进一步的，所述控制模块控制所述释放模块释放氧气的释放速率为
[0025]其中，Oc
′
表示标准氧气浓度，M为当前存储模块中存有的氧气质量，M
z
为存储模块中存储的初始氧气总质量，t
′
为预估时间；
[0026]进一步的，所述控制模块控制所述采集室收集座舱中空气的收集速率v
q
为：
[0027][0028]其中，k为质量转换系数，Δt为释放模块开启工作与采集室开启工作的时间差；
[0029]进一步的，所述预估时间的具体取值根据下式等式获取：
[0030]2(Yu
‑
Oc(0))＝Oc(t
′
)
‑
Oc(0)；
[0031]其中，Oc(t
′
)表示t
′
时间前的氧气浓度，Oc(0)表示当前的氧气浓度。
[0032]本专利技术所取得的有益效果是：
[0033]本系统提供了两种供氧模式，一种是紧急供氧模式，在失压状态下能够通过回收座舱中的氧气，降低氧气的无用损耗，提高氧气的使用率，同时对气压进行调整，确保在回
收氧气时避免气压降低过快对乘客健康造成影响，回收氧气的速率会随氧气面罩的使员状态而进行改变，使得未及时佩戴氧气面罩的乘客不会因座舱中氧气回收过快而出现意外，另一中是调节供氧模式，在正常飞行过程中动态调整氧气浓度和气压，提高乘客的呼吸舒适感。
[0034]为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。
附图说明
[0035]图1为本专利技术整体结构框架示意图；
[0036]图2为本专利技术收集模块框架示意图；
[0037]图3为本专利技术调节供氧模式流程示意图；
[0038]图4为本专利技术紧急供氧模式流程示意图；
[0039]图5为本专利技术脱离失压状态后的调节流程示意图。
具体实施方式
[0040]以下是通过特定的具体实施例来说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的保护范围。
[0041]实施例一。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机座舱内集成供氧系统，其特征在于，包括监测模块、存储模块、流通模块、控制模块、释放模块和收集模块，所述监测模块用于测量座舱中的空气数据，所述存储模块用于存储氧气，所述流通模块用于连接所述存储模块和氧气面罩，所述释放模块用于直接将所诉存储模块中的氧气释放在座舱中，所述收集模块用于采集座舱中的空气并其中的氧气进行提纯，所述控制模块用于对所述流通模块、所述释放模块和所述收集模块进行控制；所述收集模块包括采集室、提纯室和无氧室，所述采集室用于采集空气，所述提纯室用于提纯氧气，提纯的氧气被输送至所述存储模块，提纯后的无氧空气被输送至所述无氧室，所述无氧室与所述释放模块连通，所述控制模块能够控制将所述无氧室中的空气经过所述释放模块释放到座舱中；所述系统在进行紧急供氧的过程包括如下步骤：S21、所述控制模块对所述监测模块检测的气压值P进行分析，当气压值P满足下述条件时，判断飞机处于失压状态：
‑
(P)
′
＞ε；其中(P)
′
表示气压值P关于时间的导数，ε为失压判断速率；S23、所述控制模块控制所述采集室和所述无氧室开启工作，所述采集室的采集速率和所述无氧室的释放速率相同，具体的速率值v0为：其中，为基础速率，Oc为所述监测模块检测的氧气浓度值，P
′
为标准大气压；S24、所述控制模块对采集室的采集速率和无氧室的释放速率进行调整，调整公式如下：下：其中，v
r
为所述采集室调整后的采集速率，v
s
为无氧室调整后的释放速率，n为处于使用状态中的氧气面罩的数量，n
z
为氧气面罩的总数量，v
max
为所述采集室能达到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠毅，郑秋云，曾宇，姜茜，陈宣任，尹亮，
申请(专利权)人：湖南文理学院，
类型：发明
国别省市：