JPH0722602B2 - 酸素発生装置における自己診断機構 - Google Patents
酸素発生装置における自己診断機構Info
- Publication number
- JPH0722602B2 JPH0722602B2 JP27276888A JP27276888A JPH0722602B2 JP H0722602 B2 JPH0722602 B2 JP H0722602B2 JP 27276888 A JP27276888 A JP 27276888A JP 27276888 A JP27276888 A JP 27276888A JP H0722602 B2 JPH0722602 B2 JP H0722602B2
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- Japan
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- oxygen
- concentrator
- gas
- self
- diagnosis
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、航空機に搭載される、酸素発生装置における
自己診断機構に関する。
自己診断機構に関する。
（従来の技術） 航空機に搭載される酸素発生装置（OBOGS ON BOARD OXY
GEN GENERATING SYSTEM）が知られている。
GEN GENERATING SYSTEM）が知られている。
この種の酸素発生装置は通常はエンジンにより発生させ
られる圧力空気の一部を抽出した空気（以下エンジン抽
気という）を利用するコンセントレータからの生成ガス
を利用し、前記コンセントレータの系列に故障などがあ
るときには、バックアップ酸素装置を用いるものが多
い。
られる圧力空気の一部を抽出した空気（以下エンジン抽
気という）を利用するコンセントレータからの生成ガス
を利用し、前記コンセントレータの系列に故障などがあ
るときには、バックアップ酸素装置を用いるものが多
い。
これ等の装置でバックアップ酸素装置の切換機構やコン
セントレータ系列の酸素不足を検知する酸素濃度モニタ
の動作が確実に行われているかを簡単に診断する必要が
ある。
セントレータ系列の酸素不足を検知する酸素濃度モニタ
の動作が確実に行われているかを簡単に診断する必要が
ある。
第３図に示す自己診断機構について、種々の検討を行っ
た。
た。
同図（Ａ）は前記自己診断機構の通常の監視状態を示
す。この状態ではコンセントレータ99の生成ガスの一部
がシリンダ30の入り口11から取り入れられオリフィス19
を介して酸素センサ20に導かれている。
す。この状態ではコンセントレータ99の生成ガスの一部
がシリンダ30の入り口11から取り入れられオリフィス19
を介して酸素センサ20に導かれている。
この状態で、酸素センサ20の出力により通常動作状態の
コンセントレータ99（第２図参照）の出力の酸素含有量
がモニタされる。酸素センサ20として酸素濃度に対応し
て電極間の抵抗値が変わるポーラログラフィックセンサ
が用いられる。同図（Ｂ）が自己診断の状態である。
コンセントレータ99（第２図参照）の出力の酸素含有量
がモニタされる。酸素センサ20として酸素濃度に対応し
て電極間の抵抗値が変わるポーラログラフィックセンサ
が用いられる。同図（Ｂ）が自己診断の状態である。
テスト釦を押すとピストンロッド13が押されシリンダ30
内のバルブ31,32が開くからコンセントレータ99の生成
ガスは左方向に流れる。そして酸素センサ20にはキャビ
ン内の空気が流れる。
内のバルブ31,32が開くからコンセントレータ99の生成
ガスは左方向に流れる。そして酸素センサ20にはキャビ
ン内の空気が流れる。
キャビン内の空気は通常コンセントレータの生成ガスよ
りは酸素濃度が低いから酸素センサはその状態を検出し
て信号を発生する。
りは酸素濃度が低いから酸素センサはその状態を検出し
て信号を発生する。
この信号発生またはこの信号に基づく他の部分の動作を
確認することにより、酸素センサの動作とその信号発生
等の診断がなされる。
確認することにより、酸素センサの動作とその信号発生
等の診断がなされる。
（解決しようとする課題） 前述した自己診断機構は、テスト釦17を押すまでは、酸
素センサ20はコンセントレータ99の生成ガス雰囲気内に
あり、テスト釦17の操作によりキャビン内の空気が吸い
込まれる。
素センサ20はコンセントレータ99の生成ガス雰囲気内に
あり、テスト釦17の操作によりキャビン内の空気が吸い
込まれる。
したがって、コンセントレータ生成ガスの圧力の高低に
よって応答速度にバラツキが生じる。また，一般的に応
答速度は速くない。さらに豊富に酸素を含むコンセント
レータ99の生成ガスはキャビン内に放出され、その近傍
の空気の酸素濃度を高くする働きをする。そしてこの空
気が回りこんで酸素センサ20に入る可能性がある。
よって応答速度にバラツキが生じる。また，一般的に応
答速度は速くない。さらに豊富に酸素を含むコンセント
レータ99の生成ガスはキャビン内に放出され、その近傍
の空気の酸素濃度を高くする働きをする。そしてこの空
気が回りこんで酸素センサ20に入る可能性がある。
本発明の目的はエンジン抽気を積極的に利用することに
より、確実にかつ迅速に動作の確認をすることができる
酸素発生装置における自己診断機構を提供することにあ
る。
より、確実にかつ迅速に動作の確認をすることができる
酸素発生装置における自己診断機構を提供することにあ
る。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明による酸素発生装置
における自己診断機構は、 コンセントレータ生成ガスの酸素濃度をモニタして制御
情報を発生する酸素発生装置において、 通常は前記コンセントレータの生成ガスが接続されてい
る酸素センサに診断時に抽気圧力ガスを接続する切換弁
を設け、 診断時に前記切換弁を動作させ前記酸素センサに抽気圧
力ガスを接続し、 前記酸素センサが前記コンセントレータの生成ガスより
は酸素濃度が低い抽気圧力ガスに反応して警報信号を出
力したときは装置の動作が正常であると判定するように
構成されている。
における自己診断機構は、 コンセントレータ生成ガスの酸素濃度をモニタして制御
情報を発生する酸素発生装置において、 通常は前記コンセントレータの生成ガスが接続されてい
る酸素センサに診断時に抽気圧力ガスを接続する切換弁
を設け、 診断時に前記切換弁を動作させ前記酸素センサに抽気圧
力ガスを接続し、 前記酸素センサが前記コンセントレータの生成ガスより
は酸素濃度が低い抽気圧力ガスに反応して警報信号を出
力したときは装置の動作が正常であると判定するように
構成されている。
（実施例） 以下図面等を参照して、本発明をさらに詳しく説明す
る。
る。
第１図は本発明による酸素発生装置における自己診断機
構の実施例を示す断面図である。
構の実施例を示す断面図である。
第２図はこの発明が適用される航空機搭載用の酸素供給
システムのブロック図である。
システムのブロック図である。
エンジンの起動により発生させられる圧力空気の一部を
抽出した空気（以下エンジン抽気という）は豊富な酸素
を含む空気を発生するコンセントレータ99に接続され
る。
抽出した空気（以下エンジン抽気という）は豊富な酸素
を含む空気を発生するコンセントレータ99に接続され
る。
前席レギュレータ100には前記コンセントレータ99の出
力空気とバックアップ酸素システム98からの酸素が接続
されている。
力空気とバックアップ酸素システム98からの酸素が接続
されている。
バックアップ酸素システム98は通常酸素ボンベにより形
成され、前席レギュレータ100のバックアップ酸素切換
部104により、前記コンセントレータ99およびその系列
に何等かの不都合があるときに自動的にまたは選択的に
使用されるものである。
成され、前席レギュレータ100のバックアップ酸素切換
部104により、前記コンセントレータ99およびその系列
に何等かの不都合があるときに自動的にまたは選択的に
使用されるものである。
前席レギュレータ100には前記コンセントレータ99から
の酸素濃度を制御する濃度コントローラ101,酸素濃度を
測定する酸素濃度モニタ102が設けられている。
の酸素濃度を制御する濃度コントローラ101,酸素濃度を
測定する酸素濃度モニタ102が設けられている。
モードセレクタ103は、前記バックアップ酸素を使用し
ない動作モード（バックアップオフ）、バックアップ酸
素とコンセントレータからの空気を自動的に選択使用す
るモード（オートまたはキーマルモード）およびバック
アップ酸素システム98のみを利用するモード（バックア
ップオン）の３モードを手動により設定する。
ない動作モード（バックアップオフ）、バックアップ酸
素とコンセントレータからの空気を自動的に選択使用す
るモード（オートまたはキーマルモード）およびバック
アップ酸素システム98のみを利用するモード（バックア
ップオン）の３モードを手動により設定する。
バックアップ酸素切換部104はモードセレクタ103からの
信号により弁の状態を形成する。呼吸用レギュレータ10
5はバックアップ酸素切換部104からの空気をマスク120
に供給するのに適した圧力に調整するレギュレータであ
る。
信号により弁の状態を形成する。呼吸用レギュレータ10
5はバックアップ酸素切換部104からの空気をマスク120
に供給するのに適した圧力に調整するレギュレータであ
る。
バックアップ酸素切換部104の出力は、後席レギュレー
タ110に分岐されている。
タ110に分岐されている。
後席レギュレータ110にはシャットオフバルブ111と前述
した呼吸用レギュレータ105と同じ構造の呼吸用レギュ
レータ112が設けられている。
した呼吸用レギュレータ105と同じ構造の呼吸用レギュ
レータ112が設けられている。
シャットオフバルブ111は手動で開閉されるバルブであ
り呼吸用レギュレータ112にはさらに他のマスク121が接
続されている。
り呼吸用レギュレータ112にはさらに他のマスク121が接
続されている。
第１図に示す自己診断機構は前述した第２図の酸素濃度
モニタ102の部分に設けられ、通常はコンセントレータ9
9からの空気中の酸素濃度を監視している。
モニタ102の部分に設けられ、通常はコンセントレータ9
9からの空気中の酸素濃度を監視している。
前述したようにコンセントレータ99は、人間が呼吸する
ための高濃度酸素ガスを圧縮空気（抽気）から生成する
装置である。
ための高濃度酸素ガスを圧縮空気（抽気）から生成する
装置である。
このコンセントレータ99により生成された酸素ガスの一
部はサンプリングガスとして酸素濃度モニタ102に導か
れている。
部はサンプリングガスとして酸素濃度モニタ102に導か
れている。
濃度コントローラ101がモニタ102からの信号を受けて、
生成ガス酸素濃度を大気酸素濃度より高い一定の範囲に
制御している。
生成ガス酸素濃度を大気酸素濃度より高い一定の範囲に
制御している。
コンセントレータ99の故障等によって、生成ガスの酸素
濃度が異常に低下した場合、バックアップ酸素システム
98がモニタ102からの信号を受けてバックアップ酸素シ
ステム98からのガスをパイロットに供給するように流路
を切り換えさせる信号を酸素切換部104に送る。
濃度が異常に低下した場合、バックアップ酸素システム
98がモニタ102からの信号を受けてバックアップ酸素シ
ステム98からのガスをパイロットに供給するように流路
を切り換えさせる信号を酸素切換部104に送る。
自己診断機構は、これらの機能のうち、モニタ102とバ
ックアップ酸素切換部104の機能が正常であるかどうか
を、使用者のボタン操作と、その結果の表示によって判
定するためのものである。自己診断機構のシリンダ10に
はコンセントレータ生成ガス入り口11とエンジン抽気圧
力空気入り口12が設けられている。
ックアップ酸素切換部104の機能が正常であるかどうか
を、使用者のボタン操作と、その結果の表示によって判
定するためのものである。自己診断機構のシリンダ10に
はコンセントレータ生成ガス入り口11とエンジン抽気圧
力空気入り口12が設けられている。
ピストンロッド13にピストン14,15,16が設けられ、各ピ
ストンにはＯリングが装着されている。
ストンにはＯリングが装着されている。
コンセントレータ99を運転している通常の場合で、テス
ト釦17を押していないとき〔第１図（Ａ）〕、モニタ10
2内の酸素センサ20へは、コンセントレータ99によって
濃縮された酸素ガスが、サンプリングガスとして供給さ
れる。
ト釦17を押していないとき〔第１図（Ａ）〕、モニタ10
2内の酸素センサ20へは、コンセントレータ99によって
濃縮された酸素ガスが、サンプリングガスとして供給さ
れる。
コンセントレータ99からの濃縮酸素ガスは診断機構のコ
ンセントレータ生成ガス入り口11から入りピストン14と
15間のＯリングによって仕切られた部屋に入り、出口の
オリフィス19を介して酸素センサ20へ流れている。
ンセントレータ生成ガス入り口11から入りピストン14と
15間のＯリングによって仕切られた部屋に入り、出口の
オリフィス19を介して酸素センサ20へ流れている。
コンセントレータ99を運転している状態で、テスト釦17
を押す〔第１図（Ｂ）〕と、ピストンが移動して、エン
ジン抽気圧力空気入り口12に接続された抽気は、ピスト
ン15と16の間のＯリングによって仕切られた部屋に入
り、出口のオリフィス19を介して酸素センサ20へ流れて
いる。エンジンの抽気の酸素濃度は大気と同じ約21％で
あるため、酸素センサは低酸素濃度信号を出力し、これ
を受けたバックアップ酸素切換部104は、コンセントレ
ータ99が生成したガスの代わりにバックアップ酸素ガス
をパイロットに供給するように流路を切り換える。
を押す〔第１図（Ｂ）〕と、ピストンが移動して、エン
ジン抽気圧力空気入り口12に接続された抽気は、ピスト
ン15と16の間のＯリングによって仕切られた部屋に入
り、出口のオリフィス19を介して酸素センサ20へ流れて
いる。エンジンの抽気の酸素濃度は大気と同じ約21％で
あるため、酸素センサは低酸素濃度信号を出力し、これ
を受けたバックアップ酸素切換部104は、コンセントレ
ータ99が生成したガスの代わりにバックアップ酸素ガス
をパイロットに供給するように流路を切り換える。
バックアップ酸素切換部104はバックアップ酸素供給に
切り換えられたことをバックアップ起動確認ランプの点
灯によって知らせる。
切り換えられたことをバックアップ起動確認ランプの点
灯によって知らせる。
パイロットが前記ランプの点灯を確認した後、テスト釦
17から手を離せば、ばね18の反力によって、サンプリン
グガスの流路は自動的に釦を押す前の状態に戻り、バッ
クアップ起動状態も解消される。
17から手を離せば、ばね18の反力によって、サンプリン
グガスの流路は自動的に釦を押す前の状態に戻り、バッ
クアップ起動状態も解消される。
このように自己診断を行なう際に、エンジンの抽気を積
極的に酸素センサ20へ供給することによって酸素センサ
20の頭部に残留しているコンセントレータ99のガス（濃
縮酸素ガス）をサンプリングガス流路の配管容積とサン
プリング流量に対応した時間で排出できる。
極的に酸素センサ20へ供給することによって酸素センサ
20の頭部に残留しているコンセントレータ99のガス（濃
縮酸素ガス）をサンプリングガス流路の配管容積とサン
プリング流量に対応した時間で排出できる。
サンプリング流量は、オリフィス19によって、ほぼ一定
の値に制限されている。
の値に制限されている。
テスト釦17を押してから、バックアップ酸素供給までの
時間は、サンプリング流路から濃縮酸素ガスが排出され
るのに要する時間と酸素センサの応答速度の和になる。
時間は、サンプリング流路から濃縮酸素ガスが排出され
るのに要する時間と酸素センサの応答速度の和になる。
したがって、オリフィス19の流量を適切に調節すること
により、点検時間を好ましい短時間で安定させることが
できる。
により、点検時間を好ましい短時間で安定させることが
できる。
（発明の効果） 以上詳しく説明したように、本発明による自己診断機能
を持つ酸素発生装置は、コンセントレータ生成ガスの酸
素濃度をモニタして制御情報を発生する酸素発生装置に
おいて、酸素センサに通常は前記コンセントレータの生
成ガスを接続し診断時に抽気圧力ガスを接続する切換弁
を設け，診断時の前記酸素センサの動作により自己診断
をするように構成されている。
を持つ酸素発生装置は、コンセントレータ生成ガスの酸
素濃度をモニタして制御情報を発生する酸素発生装置に
おいて、酸素センサに通常は前記コンセントレータの生
成ガスを接続し診断時に抽気圧力ガスを接続する切換弁
を設け，診断時の前記酸素センサの動作により自己診断
をするように構成されている。
参考として示した第３図の自己診断機構では、バックア
ップ酸素が起動するまでの時間が９〜20秒程度とバラツ
キが大きかった。
ップ酸素が起動するまでの時間が９〜20秒程度とバラツ
キが大きかった。
前記実施例装置ではこの時間が７〜10秒程度となり、確
認時間を短縮できる。
認時間を短縮できる。
本発明による装置は、多忙な飛行前点検時の自己診断機
構の確認時間の短縮化および安定化を達成でき、パイロ
ットの心労軽減に大変有効である。
構の確認時間の短縮化および安定化を達成でき、パイロ
ットの心労軽減に大変有効である。
第１図は、本発明による酸素発生装置における自己診断
機構の断面図である。 第２図は、酸素発生装置の全体の構成を示すブロック図
である。 第３図は、改良前の自己診断機構（参考例）を示す断面
図である。 10……シリンダ 11……コンセントレータ生成ガス入り口 12……エンジン抽気圧力空気入り口 13……ピストンロッド 14,15,16……ピストン 17……テスト釦 18……ばね 19……オリフィス 20……酸素センサ 30……シリンダ 31,32……バルブ 33……ピストン 98……バックアップ酸素システム 99……コンセントレータ 100……前席レギュレータ 101……濃度コントローラ 102……酸素濃度モニタ 103……モードセレクタ 104……バックアップ酸素切換部 105……呼吸用レギュレータ 110……後席レギュレータ 111……シャットオフバルブ 112……呼吸用レギュレータ 120,121……マスク
機構の断面図である。 第２図は、酸素発生装置の全体の構成を示すブロック図
である。 第３図は、改良前の自己診断機構（参考例）を示す断面
図である。 10……シリンダ 11……コンセントレータ生成ガス入り口 12……エンジン抽気圧力空気入り口 13……ピストンロッド 14,15,16……ピストン 17……テスト釦 18……ばね 19……オリフィス 20……酸素センサ 30……シリンダ 31,32……バルブ 33……ピストン 98……バックアップ酸素システム 99……コンセントレータ 100……前席レギュレータ 101……濃度コントローラ 102……酸素濃度モニタ 103……モードセレクタ 104……バックアップ酸素切換部 105……呼吸用レギュレータ 110……後席レギュレータ 111……シャットオフバルブ 112……呼吸用レギュレータ 120,121……マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古野 誠司 東京都立川市栄町１―６―１ 防衛庁官舎 1045号 (72)発明者 河合 宏 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工業 株式会社岐阜工場内 (72)発明者 小原 進 東京都狛江市和泉本町１丁目35番１号 東 京航空計器株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】コンセントレータ生成ガスの酸素濃度をモ
ニタして制御情報を発生する酸素発生装置において、 通常は前記コンセントレータの生成ガスが接続されてい
る酸素センサに診断時に抽気圧力ガスを接続する切換弁
を設け、 診断時に前記切換弁を動作させ前記酸素センサに抽気圧
力ガスを接続し、 前記酸素センサが前記コンセントレータの生成ガスより
は酸素濃度が低い抽気圧力ガスに反応して警報信号を出
力したときは装置の動作が正常であると判定するように
構成したことを特徴とする酸素発生装置における自己診
断機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27276888A JPH0722602B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 酸素発生装置における自己診断機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27276888A JPH0722602B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 酸素発生装置における自己診断機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02119878A JPH02119878A (ja) | 1990-05-07 |
| JPH0722602B2 true JPH0722602B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=17518470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27276888A Expired - Lifetime JPH0722602B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 酸素発生装置における自己診断機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722602B2 (ja) |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP27276888A patent/JPH0722602B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02119878A (ja) | 1990-05-07 |
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