充氧驾驶室
专利汇可以提供充氧驾驶室专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 氧 气分配系统(100)，用于具有 驾驶室 (108)并能在高海拔、低氧气含量的外界空气条件下操作的 铁 路 机车 ，这种外界空气条件可能会对机车驾驶员造成危险，其中氧气分配系统(100)配置成产生并向驾驶室提供氧气含量增大的空气，以支援机车驾驶员，该氧气分配系统(100)包括：产生氧气的氧气发生装置(102)；混合氧气和外界空气的氧气处理装置(104)，及加热/通 风 装置(106)，其中所述氧气发生装置(102)通过氧气处理装置(104)与加热/ 通风 装置(106)进行 流体 流动交换，氧气处理装置(104)接收来自所述氧气发生装置(102)的氧气，然后处理所述氧气和外界空气，以形成氧气含量增大的经过处理的空气，用来输送到所述加热/通风装置(106)中以分配到驾驶室(108)。，下面是充氧驾驶室专利的具体信息内容。
1.一种氧气分配系统(100)，用于具有驾驶室(108)并能在高海拔、低氧气含量的外界空气条件下操作的铁路机车，这种外界空气条件可能会对机车驾驶员造成危险，其中氧气分配系统(100)配置成产生并向驾驶室(108)提供氧气含量增大的空气，以支援机车驾驶员，该氧气分配系统(100)包括：产生氧气的氧气发生装置(102)；混合氧气和外界空气的氧气处理装置(104)；和加热/通风装置(106)，其中所述氧气发生装置(102)通过氧气处理装置(104)与所述加热/通风装置(106)进行流体流动交换，氧气处理装置(104)接收来自所述氧气发生装置(102)的氧气，然后处理所述氧气和外界空气，以形成氧气含量增大的经过处理的空气，用来输送到所述加热/通风装置(106)中以分配到驾驶室(108)。
2.如权利要求1所述的氧气分配系统(100)，还包括主氧气分配系统电源，其与所述铁路机车电气连接，以从铁路机车上的电气系统接收电能。
3.如权利要求1所述的氧气分配系统(100)，还包括铁路机车上的辅助氧气分配系统电源，其中所述辅助氧气分配系统电源是自供电的电源，从而其操作独立于机车的操作。
4.如权利要求1所述的氧气分配系统(100)，还包括与驾驶室相连的传感器，用于监测驾驶室中的氧气含量，并产生发送给氧气分配系统控制装置的信号，氧气分配系统控制装置控制氧气分配系统(100)的操作。
5.一种充氧机车驾驶室(108)，包括：机车驾驶室(108)结构，其限定了至少能容纳一个人的驾驶室舱，其中所述机车驾驶室结构(108)包括多个空气导管，其中所述多个空气导管中的至少一个与氧气分配系统(100)相连，所述氧气分配系统(100)包括氧气发生装置(102)、氧气处理装置(104)和加热/通风装置(106)，其中所述氧气发生装置(102)通过氧气处理装置(104)与所述加热/通风装置(106)进行流体流动交换，氧气处理装置(104)接收来自氧气发生装置(102)的氧气，然后处理所述氧气和外界空气，以形成氧气含量增大的经过处理的空气，用来输送到所述加热/通风装置(106)中以分配到驾驶舱。
6.如权利要求5所述的充氧机车驾驶室(108)，其中机车驾驶室(108)包括至少一个空气出气口(128)，并且其中所述加热/通风装置(106)包括至少一个空气进气口(123)，所述至少一个空气出气口(128)与所述至少一个空气进气口(123)相连，以将机车驾驶室(108)中的空气送回所述加热/通风装置(106)中，以重新循环至机车驾驶室(108)中。
7.如权利要求5所述的充氧机车驾驶室(108)，还包括氧气分配系统(100)控制装置，其与传感器相连，其中所述传感器还与机车驾驶室(108)相连，以监测机车驾驶室(108)内的氧气含量和产生响应机车驾驶室(108)中的氧气含量的传感器信号，其中所述氧气分配系统(100)控制装置响应所述传感器信号，控制氧气含量。
8.一种向机车驾驶室(108)提供氧气的方法，其中驾驶室(108)包括提供一种至少部分密封于外部环境的驾驶室环境，该方法包括：将含有氧气成分的外界空气接收到氧气发生装置中(102)；对所述外界空气进行处理，从所述外界空气中分离氧气成分，并在所述氧气发生装置(102)和驾驶室(108)间产生氧气流；并调节所述氧气流，以控制驾驶室环境中的气氛。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述处理包括从所述外界空气中分离所述氧气成分，以通过所述氧气发生装置(102)形成废产物，并将所述废产物排出所述氧气发生装置(102)。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述调节还包括从驾驶室(108)中接收气流，调节来自驾驶室(108)的所述气流，并将所述调节后的来自驾驶室(108)的气流重新循环到驾驶室(108)中。
充氧驾驶室
相关申请本申请要求申请号为60/590,553，于2004年7月23日提交的美国临时申请的优先权，其全部内容在此引用作为参考。
技术领域
背景技术
一种缺点涉及细菌和/或病毒从一位乘员传播到另一位乘员。这种缺点的原因之一是这种情况发生在多位乘员不得不使用一个特定的氧气面罩的场合。这是不期望的，由于这些氧气面罩在使用后通常没有经过消毒。因此，如果一位乘员感染了细菌和/或病毒并佩戴了面罩，则很有可能面罩内部(即，暴露于佩带者的鼻子和嘴巴的面罩部分)会被细菌和/或病毒污染，从而下一个佩戴面罩的人将受到相同的感染。例如，如果一位乘员感染了未确诊的肺结核(由于咳嗽和呼吸，结核细菌从肺部扩散并排出，所传播的细菌感染)并佩戴了面具，则该面具的内部会被结核菌污染。这样，这会使下一位佩戴该面具的乘员受到肺结核感染，且会增加他/她感染细菌的可能性。
另一种缺点涉及乘员佩戴面具时，感觉不舒服，且运动受到限制。这是因为必须将面具牢固地置于佩戴者的鼻部和嘴部上。这样，面具必须通过一条缠绕佩戴者头部的带子紧贴着固定到佩戴者的脸部，导致面具的边缘压入佩戴者的脸部。这是不期望的，因为佩戴该装置几个小时后，由于面具边缘和佩戴者脸部之间的接触压力，形成皮疹或瘀伤。而且，面具必须通过一根长空心输送管与氧气发生装置相连，该输送管用于输送氧气到面具并传到佩戴者。当乘员在机车驾驶室中来回移动时，输送管易于与其它输送管和/或设备缠结和/或纠缠在一起。这也是不期望的，因为这会导致由于限制乘员移动和/或由于面具和/或输送管损坏而中断向乘员供应氧气的危险性况。
一种研究出来解决这一问题的方法与商业客机中采用的方法类似，涉及向驾驶室提供氧气并向机车驾驶室加压，以确保充足的氧气。然而不幸的是，这种方法不适合机车驾驶室，因为驾驶室大的平仪表板的强度不足以承受由于加压而造成的小压差所产生的巨大的力。而且，机车驾驶室需要易于操作的车门和车窗。在这种情况下，如果机车驾驶室处于加压环境中，则每次车门或车窗打开时，驾驶室将不得不经历一个加压/减压循环。这是不期望的，因为如果车门或车窗在驾驶室加压的情况下打开，则会增加耳朵鼓膜损伤的可能性。
发明内容
提供一种充氧机车驾驶室，其包括一种机车驾驶室结构，该机车驾驶室结构限定了一个至少能容纳一个人的驾驶室舱，其中该驾驶室结构包括多个空气导管，其中所述多个空气导管中的至少一个与氧气分配系统相连，该氧气分配系统包括一个氧气发生装置、一个氧气处理装置，和一个加热/通风装置，其中氧气发生装置通过氧气处理装置与加热/通风装置进行流体流动交换，氧气处理装置接收来自氧气发生装置的氧气，然后处理氧气和外界空气，以形成氧气含量增大的经过处理的空气，用来输送到加热/通风装置中以分配到驾驶舱。
一种向机车驾驶室提供氧气的方法，其中驾驶室包括提供一种至少部分密封于外部环境的驾驶室环境，其中该方法包括将含有氧气成分的外界空气接收到一个氧气发生装置中，对外界空气进行处理，从外界空气中分离氧气成分，并在氧气发生装置和驾驶室间产生氧气流，并调节该氧气流，以控制驾驶室中的空气。
附图说明
结合附图，通过下面实施例的详细说明，对本发明上述及其它特点和优点的理解将更加充分。附图中相同元件采用相同的附图标记：图1为表示了氧气分配系统的一个示范性实施例的示意性框图；及图2为表示了一种向机车驾驶室提供氧气的方法的框图。
具体实施方式
如图1中所示，氧气发生装置102布置成与系统外壳132中的流体混合器/氧气浓度调节装置104相连，系统外壳132将氧气发生装置102与流体混合器/氧气浓度调节装置104封闭在一种富氧环境中。如图所示，系统外壳132可以包括第一系统外壳出气口134，第二系统外壳出气口136，第一系统外壳进气口138和第二系统外壳进气口140。氧气出气口114与流体混合器氧气进气口116相连，从而氧气发生装置102产生的氧气可以输送给流体混合器/氧气浓度调节装置104。此外，外界空气进气口110与第一系统外壳进气口138相连，使氧气发生装置102能从系统外壳132外部的环境中抽取外界空气。而且，氮气出气口112与第一系统外壳出气口134相连，使氧气发生装置102能将氧气发生过程中所产生的氮气排出到系统外壳132外部的环境中。
此外，流体混合器出气口118与第二系统外壳出气口136相连，而第二系统外壳出气口136进一步与第一加热器/通风进气口122相连，使来自流体混合器/氧气浓度调节装置104的经过调节的氧气输送到加热器/通风装置106中。流体混合器外界空气进气口120与第二系统外壳进气口140相连，使流体混合器/氧气浓度调节装置104能从系统外壳132外部的环境中抽取外界空气。加热器/通风装置106通过加热器/通风出气口124和第二加热器/通风进气口123分别与驾驶室进气口126和驾驶室出气口128相连。应该注意到围绕封闭富氧环境的为富氮环境。
再参考图1，氧气分配系统100可以操作如下。氧气发生装置102通过第一系统外壳进气口138抽入外界空气，并从外界空气中分离氧气。然后通过氧气出气口114将这些氧气输送到流体混合器/氧气浓度调节装置104，而剩余成分通过第一系统外壳出气口134被排入外界环境中。流体混合器/氧气浓度调节装置104通过流体混合器氧气进气口116接收这些氧气，并将这些氧气与从流体混合器外界空气进气口120抽入的外界空气混合，以形成具有预定氧气和外界空气比的合成空气。然后通过流体混合器出气口118，以预定流速和混合比，将合成空气输送至加热器/通风装置106，流体混合器出气口118根据需要，将合成空气加热到预定温度。然后，通过加热器/通风出气口124将这些合成空气输送到机车驾驶室108，在加热器/通风出气口124，合成空气通过多个驾驶室进气导管被强制送入机车驾驶室108中。当合成空气被送入机车驾驶室108时，加热器/通风装置106通过第二加热器/通风进气气口123从机车驾驶室108中接收驾驶室空气。然后使这些驾驶室空气与合成空气再混合，并以预定流速重新循环回到机车驾驶室108中。
应该注意到，尽管流体混合器/氧气浓度调节装置104产生的合成空气显示出在环境压力下含有浓度为27％的氧气，但只要适合所期望的最终目的，流体混合器/氧气浓度调节装置104产生的合成空气可以由在任何压力下的任何浓度的氧气组成。还应该注意到，尽管流体混合器/氧气浓度调节装置104产生的合成空气显示出以30立方英尺每分钟(CFM)的流速输送至加热器/通风装置106，但可以采用任何适合所期望的最终目的的流速。此外，应该注意到，尽管从加热器/通风装置106输送到机车驾驶室108的空气流速显示为400CFM，而从机车驾驶室108输送到加热器/通风装置106的空气流速显示为370CFM，但可以采用任何适合所期望的最终目的的流速。
可以看出，图中所示氧气发生装置102和流体混合器/氧气浓度调节装置104都配置成接收外界空气。氧气发生装置102从氧气发生装置外界空气进气口110接收该外界空气，分离氮气成分和氧气成分，并将氮气成分排入到富氮环境中，和排出氧气成分。而且，氧气分配系统100可以在驾驶室108外部或内部具有传感器，其感应特定环境中的氧气含量。这使得氧气分配系统100能以响应这些传感器的方式，部分或整体地，自动结合和/或分离。还应该注意到，氧气分配系统100可以用一个控制器遥控操作，该控制器可以通过适合所期望的最终目的的任何类型通信系统，如通过无线通信，与氧气分配系统100通信。而且，应该注意到，氧气分配系统100可以从机车组中任意机车上操作，因而，可以装在机车组中的全部或仅仅一辆机车上。
参考图2，框图表示一种向机车驾驶室108提供氧气的方法200，其中驾驶室108包括一种至少部分密封于外部环境的驾驶室环境。该机车包括氧气发生装置102，流体混合器/氧气浓度调节装置104和加热器/通风装置106，其中加热器/通风装置106与机车驾驶室108相连。该方法200包括将含有氧气成分的外界气流，如空气，接收到氧气发生装置102中，如操作块202中所示。氧气发生装置102对外界气流进行处理，从外界气流中分离氧气成分，并将外界气流排入到外界环境中，如操作块204中所示。然后产生氧气流，指引该氧气流在氧气发生装置102和驾驶室108之间流动。在到达驾驶室108前，调节该氧气流，以控制驾驶室108中的空气，如操作块206中所示。然后驾驶室空气可以改变方向，回到加热器/通风装置106中，加热器/通风装置106可以加热空气并使这些空气重新循环回到驾驶室108中。
如上所述，图2中的方法200，可以整体或部分地以计算机实现的方法或设备的形式实施，以执行这些方法。图2中的方法200，也可以整体或部分地以计算机程序代码的形式实施，这些代码包含固化到实际媒体中的指令，这些实际媒体如软盘、光盘、硬盘，或其它任何计算机可读的存储媒体，其中，当计算机程序代码被加载到一台计算机中，并由该计算机执行时，该计算机便成为执行本发明的设备。现有的具有可编程存储器(如闪存)的系统可以被更新，以整体或部分地实现图2中的方法200。
同样如上所述，图2中的方法200，可以整体或部分地以计算机程序代码的形式实施，例如，无论是存储在存储介质中，加载到一台计算机中和/或由一台计算机执行，还是通过一些传播介质传播，如通过电线或电缆、通过光纤，或通过电磁辐射，其中，当计算机程序代码被加载到一台计算机中，并由该计算机执行时，该计算机便成为执行本发明的设备。当在一台通用的微机上实现时，计算机程序代码段可以使微机配置成形成特殊的逻辑电路。
还应该注意到，氧气发生装置102可以产生、调节(也就是加热和/或过滤)并分配向机车驾驶室提供的富氧空气，其中氧气发生装置102向机车加热和通风系统提供富氧空气流，而机车加热和通风系统通过导管部件和一些出气口，将富氧空气分配至机车驾驶室。这是重载牵引机车所期望的特点，因为这些机车在高海拔操作，这些地方空气中的氧气量低于人类工作和生存所需的氧气量。氧气发生装置102使得乘员可以在驾驶室中自由移动和/或可以按照需要离开驾驶室。由于富氧空气在驾驶室中的多点导入，并与驾驶室中的空气有效地混合，氧气将在机车驾驶室中均分分布。此外，由于氧气有效地与机车驾驶室的低氧气含量空气混合，分配系统和驾驶室中各点的氧气含量都足以维持人类的生命，但低于海平面上的氧气含量。这消除了任何可能存在的在高氧气含量下由于可燃材料导致的火灾危险。
已经根据一个示范性实施例对本发明作了说明，本领域技术人员将可以理解，可以做出不同的变化、省略和/或补充，以及可以用等价物替换一些元件，这些都没有偏离本发明的精神和范围。此外。可以根据本发明的教导做出很多修改，以适应特殊情况或材料，这些也没有偏离本发明的范围。因此，本发明不局限于作为用于实施本发明的最佳方式的特定实施例，而是本发明将包括所有落入所附的权利要求范围内的实施例。而且，除非特别说明，任何第一、第二等术语的使用，不表示任何顺序或重要性，而仅用于区别不同元件。
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