[发明专利]具有并行布置的化学芯部的化学氧气发生器

说明书

技术领域

本发明一般涉及为民用飞机和军用飞机提供补充氧气的化学氧气发生器，并且更具体地涉及一种具有由多个部分组成的化学氧气发生芯组件的化学氧气发生器，其中至少两个部分并行布置，使得化学氧气发生器的操作持续时间可以被延长而不增加发生器的长度。

背景技术

化学氧气发生器通常用于需要生成补充氧气的情况，诸如在航空和潜艇中以及在对提供具有可呼吸质量的氧气的方便可靠的供应源有用的其他类似设施中。基于碱金属氯酸盐或高氯酸盐的分解的化学氧气生成组合物已长期被用作例如客机上的可呼吸氧气的紧急源。

飞机的氧气发生器一般根据给定类型飞机的下降曲线预编程，而且在下降期间必须一直满足最低氧气流量要求。当在芯部的一端启动氧气生成反应时，反应前锋随着氧气生成而沿纵轴向芯部的另一端部传播。理想情况下，反应区以稳定的、可重复的速率移动，该速率由沿着芯部的长度在给定点处并入的燃料和催化剂的量支配。一旦启动，反应前锋从点火端移动到发生器的出口端，从而产生氧气。

一种常规的化学氧气发生器是已知的，其包括具有带有略微呈锥形圆柱形状的化学芯的氧气生成蜡烛。一旦启动，该蜡烛将维持分解以释放可呼吸氧气，直到蜡烛完全反应。然而，由于反应前锋需要以某一线性速度移动，当需要相对较长持续时间的操作时化学芯的长度不得不增加。由于在飞机中可用的空间有限，所以难以将发生器长度增加到超出氧气发生器规定的典型空间包络的长度，使得较重的芯部通常用在这种常规的化学氧气发生器中以确保化学芯具有足够的持续时间。

一种已知的化学氧气发生器包括细长的刚性热绝缘部分以及在该刚性部分一侧上的导管部分，该导管部分提供多个气流路径以便沿着板传导从燃烧的蜡烛释放的氧气，从而增加蜡烛的燃烧部分的燃烧活动并且预热蜡烛的未燃烧部分。多个板被组合在一起以形成用于围绕蜡烛的由互锁的陶瓷板制成的蜂窝式分离器组件，并且多个此类分离器组件被组合在一起以形成用于需要高初始流量的氧气供给流曲线的多蜡烛氧气发生器。该蜂窝式分离器占据相当大的体积并增加化学蜡烛的重量，并且不适合航空应用。

为了使化学氧气发生器中的氧气发生反应保持足够稳定而使反应不被熄灭，反应前锋必须以足够高的线性速度移动。如果反应前锋移动太慢，则反应变得不太可控并且可能停止。为了保持最小反应前锋线性速度并满足对化学氧气发生器的操作持续时间的要求，通常需要增加化学氧气发生器的化学芯的重量或长度，导致化学氧气发生器的重量或长度增加。一些飞机可能需要很长的持续时间，而在最初几分钟需要高流量，诸如图3所示的曲线。

特别是对于飞机，可能期望提供允许延长化学氧气发生器的操作持续时间而不增加发生器的重量或长度的化学氧气发生器。本发明满足了这些和其他需求。

发明内容

简要地和概括地说，本发明提供了一种化学氧气发生器，该化学氧气发生器包括用于在反应前锋传播经过氧气生成组合物时产生补充可呼吸气体的氧气生成组合物，其中该化学氧气发生器具有延长化学氧气发生器的操作持续时间而不增加发生器的长度的多个并行顺次连接的化学芯部。

因此，本发明的化学氧气发生器包括具有点火端和相对的氧气出口端的化学氧气发生器外壳、在化学氧气发生器外壳的点火端中的化学芯点火板、在化学氧气发生器中紧邻化学芯点火板并与之邻接的化学芯高反应性部分以及多个并行顺次连接的化学芯部。多个并行顺次连接的化学芯部各自包括氧气生成组合物并且具有朝向化学氧气发生器的点火端取向的第一端部、朝向化学氧气发生器的出口端取向的第二端部以及在第一端部与第二端部之间沿化学氧气发生器外壳的纵轴延伸一定长度的主体部分，其中多个并行顺次连接的化学芯部中的第一个化学芯部的第一端部被设置成紧邻化学芯高反应性部分并且与之邻接。

在一个当前优选的方面，化学芯点火板包括底火帽。在另一个当前优选的方面，点火板和高反应性部分具有相同的直径，虽然作为替代，点火板的直径也可以小于高反应性部分的直径。在另一个当前优选的方面，高反应性部分包括凹部，并且点火板被设置在高反应性部分的该凹部内。在另一个当前优选的方面，化学芯点火板包括被配置为点燃化学芯点火板的活化粉末以及被配置为点燃活化粉末的底火帽。在另一个当前优选的方面，点火板和高反应性部分可以被形成为单一工件。在另一个当前优选的方面，点火板和高反应性层仅覆盖多个并行化学芯部中的一个化学芯部。