CN102596326A - 用于使人从高层目标降低的个人应急装置(具体实施方式) - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于救援人员的工具。用于使人员从高层目标紧急降低的装置固定在人员背部。所述装置包含具有人员置身其中的薄膜的可膨胀中心环形室，该室的一面连接至可膨胀辐条，所述可膨胀辐条膨胀时可在圆锥体中排列，其另一面连接至可膨胀阻尼结构，所述可膨胀阻尼结构具有环形可膨胀室，其同样地通过可膨胀辐条连接至该中心环形室。该阻尼结构的环形可膨胀室具有大于中心环形室直径，小于圆锥体底面直径的直径，所述圆锥体由在膨胀时伸直并通过连接器相互连接的辐条形成。不透气网眼织物在辐条和环形室之间展开，或辐条与环形室一起被不透气网眼保护覆盖层覆盖，以形成圆锥形减速罩，所述的圆锥形减速罩为在中心环形室区域共底，具有不同直径的同面大底的两个截圆锥体形式。独立充气源与环形可膨胀室中的一个或可膨胀辐条中的一个相连通，所有环形室和辐条的内容积彼此连通，形成单独的闭合容积。
Description
技术领域
本发明涉及人员救助设备，其包含一种用来在紧急情况下被救援人员的装置，主要用于在火灾和其它紧急情况下使人员从高层建筑的高层降低。
现有技术
现有技术描述了一种用来使人从高处跳下或掉下时紧急降低的救生装置，其包含包括与框架立柱连接的顶面和底面的管线的气室，所述框架立柱覆盖着包括水平吸收薄膜的可弯曲的壳(RU No.2150980，A62B1/22，出版于1999年)。
这种装置的缺点是所述框架的体积占所述气室的总容积尺寸的比例很大。
现有技术描述了一种用于使人员从高层目标降低的个人应急装置，其包含固定在逃生人员背后的背囊，其通过中间薄膜与具有可膨胀室的折叠降落伞连接，所述可膨胀室用来形成彼此相连以形成弹性边缘的气框架的基体，产生由所述可膨胀室形成的圆锥形减速罩和降落篮(俄罗斯公开申请No.2003124165/12，8/5/2003)。
这种装置的缺点是尺寸大、重量大和效率低。
现有技术描述了一种用于使人员从高层目标降低的个人应急装置，其包含背囊形式的支承元件，该背囊通过用于将其固定到被救援人员背上的紧固件来安装，所述支承元件通过中间薄膜与折叠降落伞相连接，折叠降落伞包含可膨胀室，其用来在充入空气的过程中生成具有弹性边缘的气框架的顶面和底面，利用所述可膨胀室，包括被固定到背囊上、通过可弯曲的弹性气管与所述可膨胀室相互连接的气体发生器的开伞部件，以及用于形成降落篮的可膨胀室，在接头处产生圆锥形减速罩，所述降落篮的可膨胀室设计成底座和立柱的形式以形成框架，其与所述气框架的所述底座相互连接，因而该降落篮具有若干垂直的和水平和一个顶部和底部隔墙形成的空腔，较低的隔墙具有孔，顶部的隔墙固定在所述气框架的所述底座上，且与所述背囊相固定(RU No.2288758，A62B1/00，B64D 25/14，出版于2006.12.10)。
这种装置的缺点是尺寸大、重量大和效率低。
现有技术描述了一种用于使人员从高层目标降低的个人应急装置，该装置包含背囊，该背囊具有将其固定到被救援人员背部的紧固件，在靠近该人员背部的部分设计成支撑元件的形式，其含有设置在其中的可膨胀框架，该装置由连接到可膨胀辐条的可利用气体发生器充气膨胀的环形室组成，该可膨胀辐条与柱形可膨胀结构的顶部环形室相连接，其通过在其它环形可膨胀室上设置环形可膨胀室形成，其直径小于上述的第一可膨胀室的直径，以形成圆锥形减速罩；同时直径较小的顶部可膨胀环形室被固定到所述背囊的所述支撑元件上，其可利用经校准的小孔膨胀至大气压力柱形室，以释放在撞击地面时的由外力应力产生的超压，其被设置在扣紧被救援人员的支撑元件之下，在由较小直径的可膨胀环形室的柱形排列形成的，与较大直径的环形室的设置位置的反面密封的空腔中，该背囊的支撑元件被设计成适合人员背部的人体结构支架的形式，所述人员通过利用带子被固定到较小直径的顶部可膨胀环形室上，所述带子在长度上可能分离或分隔，以在负载的情况下达到强度，用于可膨胀环形室的气体产生器被设计成设置在可膨胀环形室的相应空腔内的冷气喷射产生器的形式，至少在一个辐条中，气体产生器和两个与其它的大量可膨胀室和辐条分离的室连接(RU No.66206，A62B1/00，B64D 25/14，出版于2007.09.10)。
这种装置的缺点是尺寸大，重量大，以及该体系带有人员着地时在能量损耗方面效率低。
将举出的方案作为实现所要求的目标的原型。
发明内容
本发明实现的技术目的实际上在于降低该装置的重量，由于结构简化使得本发明的效率提高，从而减少了使所述装置膨胀的气体的需要量，以及由于排除了在该装置着地时倾倒的情况导致安全性提高。
本发明的具体实施方式的第一变体的具体技术，为一种固定在人员背部，用于使人员从高层目标降低的个人应急装置，其包含可由独立充气源充气膨胀的中心环形室，所述中心环形室具有薄膜，被救援人员置于其中，该室的一面连接至可膨胀辐条，该可膨胀辐条充气膨胀时可在圆锥体中排列，其可通过可膨胀连接器相互连接，以及其另一面连接至可膨胀阻尼结构，所述可膨胀阻尼结构具有环形可膨胀室，其同样地通过可膨胀辐条连接至中心环形室，阻尼结构的环形可膨胀室具有大于中心环形室直径，小于圆锥体底面直径的直径，所述圆锥体由在膨胀时伸直并通过连接器相互连接的辐条形成，不透气网眼织物在辐条和环形室之间展开，或辐条与环形室一起被不透气网眼保护覆盖层覆盖，以形成圆锥形减速罩，所述的圆锥形减速罩为在中心环形室区域共底，并具有不同直径的同面大底的两个截圆锥体形式，薄膜在阻尼元件的环形室中展开，独立充气源与环形可膨胀室中的一个或可膨胀辐条中的一个相连通，所有环形室和辐条的内容积彼此连通，形成单独的闭合容积。
本发明的具体实施方式的第二变体的具体技术，为一种用于固定在人员背部，使人员从高层目标降低的个人应急装置，其包含可由独立充气源充气膨胀的中心环形室，其一面连接至可膨胀辐条，该可膨胀辐条连接至直径大于中心环形室直径的顶部环形室，以及其另一面连接至由底部环形可膨胀室组成的可膨胀阻尼元件，被救援人员置身其中的薄膜附在中心环形室上，底部环形可膨胀室具有大于中心环形室直径，小于圆锥体底面直径的直径，其通过可膨胀辐条连接至中心环形室，薄膜附于底部环形室的中心空腔中，不透气织物在每一个底部和顶部环形室的辐条之间展开，或每一个环形室的辐条外面都被不透气保护覆盖层覆盖，以形成在中心环形室区域共底，并具有不同直径的同面大底的两个截圆锥体，独立充气源与环形可膨胀室中的一个或可膨胀辐条中的一个相连通，所有环形室和辐条的内容积彼此连通，形成单独的闭合容积。
这些具体特征是本质的，相互依赖的，并形成足以实现具体技术的本质特征的稳定组合。
附图简要说明
本发明将通过特殊变体来进行说明，然而，所述变体并非是唯一的，但通过总结所要求的技术目的的总体特征，清楚地表明了其成果的可能性。
在图1中-用于使人员从高层目标降低的个人应急装置的侧视图，具体实施方式的第一变体；
图2-图1中的用于使人员从高层目标降低的个人应急装置的上视图；
图3-用于使人员从高层目标降低的个人应急装置的侧视图，具体实施方式的第二变体；
图4-图3中的用于使人员从高层目标降低的个人应急装置的上视图。
根据本发明，考虑了以可膨胀减速单元表示的用于使人员从高层目标降低的个人应急装置。这种装置用于在火灾或其它需要紧急撤离的紧急情况下，高层建筑的任意层中的人员和重要物资的个人救援。由于结合了可重复的有效减速装置和阻尼装置，因此可能建立这样的装置。使用该装置并不要求特殊的控制技能，其几乎可以即时使用，在下降过程中碰撞墙壁以及受到高温和明火的影响时提供保护，该减震装置(阻尼结构)提供安全的着地。
该装置是救助系统的基本部件，其提供该装置的形状，以及预计的下降和着地速度。该装置包含两级：主级具有“反向或相反的截圆锥体”的形式，附加级也具有截锥体的形式，但具有更大的直径(由阻尼结构表示)。在膨胀的、打开的(运行中)状态下，该装置具有两个“彼此相对”连接的截圆锥体，其大底具有不同的直径，且具有作为两个锥体小底的中心环形室。在这一具体实施方式中，该装置是空气动力学稳定的，并在飞行中自取向，以便其在下降中恒定地趋向于转为大圆锥朝上，小圆锥朝下的方式。
根据具体实施方式的第一变体(图1、2)，用于使人员从高层目标降低的个人应急装置包含将其固定到被救援人员背部的工具，该工具包括可通过气体发生器充气膨胀的中心环形室1，其一面连接至可膨胀辐条2，其膨胀时可在圆锥体内排列，通过可膨胀连接器3相互连接，另一面连接至可膨胀阻尼结构，其由底部环形可膨胀室5的辐条4组成，被救援人员置身其中的薄膜6附于中心环形室1上。底部环形可膨胀室5的直径大于中心环形室1的直径，小于由辐条2沿锥体伸直而形成的锥底的直径，其通过可膨胀辐条4连接至中心环形室1。
不透气织物7在环形室辐条之间展开，或辐条和环形室一起被不透气覆盖层覆盖。不透气织物或不透气覆盖层为网眼状。
在底部环形室中，薄膜展开(未显示)形成在中心环形室区域具有共底，且具有不同直径的同面大底的两个截圆锥体，以形成圆锥形减速罩。
独立充气源与环形可膨胀室中的一个或可膨胀辐条中的一个相连通，所有环形室和辐条的内容积彼此依次连通，形成单独的闭合容积。
以下为第一变体的特定具体实施方式。
根据具体实施方式的第一变体(图1、2)，该装置包含用于将其固定到被救援人员背部的紧固件(设计成背囊的形式，未显示)，其包括可通过气体发生器充气膨胀的中心环形室1，其一面连接至可膨胀辐条2，所述可膨胀辐条2通过具有顶部环形可膨胀室的可膨胀连接器3彼此连接，所述顶部环形可膨胀室直径大于中心环形室1的直径，其另一面连接至由底部环形可膨胀室5组成的可膨胀阻尼结构。被救援人员置身其中的薄膜6附于中心环形室1上，底部环形可膨胀室5的直径大于中心环形室1的直径，小于顶部环形室的直径，其通过可膨胀辐条4与中心环形室连接。不透气织物7在用于形成两个截圆锥体的环形室的辐条2和辐条4之间展开，所述的两个截圆锥体具有共底，且具有不同直径的同面大底，以形成圆锥形减速罩。辐条的空腔通过横向气流彼此连接，并与独立气体发生器相连。
顶部圆锥用于有效的气动力制动，以及在飞行中稳定装置位置，其具有“反向截圆锥体”的形式，由中心环形室1，和具有连接器3的辐条2形成。
顶部和底部圆锥体为可膨胀防漏辐条的形式，所述可膨胀防漏辐条沿锥体的产生器放置，被圆锥形不透气覆盖层覆盖，严格来说，圆锥体实际为棱锥体，所述棱锥体具有等于辐条数，即6至16个顶角的多边形底，我们取等于8的情况。
顶部和底部圆锥体以及中心室的辐条通过横向气流相互连接，其为均匀、隔离以及防漏的容积。该装置中充入超压的气体，因此在下降过程中其形式不发生改变。该装置的外侧可由热涂层形成，以保证其通过明火中心时的安全性。
底部圆锥体用于有效地空气动力减速，以及在飞行时稳定该装置位置，其包含向下放置的柱形辐条4，其为圆锥的产生器，且通过底部可膨胀室5相互连接。顶部圆锥体具有“圆锥体”的形式，由中心环形室1，以及具有连接器3的辐条2形成。
不透气织物(材料)沿环面下缘覆盖底部和中心环面。不透气织物(材料)具有一些经校准的小孔，用于“肺包”内容积的气体连通，也附在顶部圆锥体的辐条内侧(从该装置对称轴所在面)。当利用独立填充系统在该装置(环面、辐条、桥连)的肺框架中填充气体至超压时，在该装置从折叠状态打开的过程中，外部的(大气)空气进入阻尼“肺包”，顶部圆锥体得到必要的工作形状。
人员置身于该装置的薄膜的存身处。利用约束系统，人员利用其背部被固定到存身处。存身处是背囊的一部分，该装置的所有系统都被包装在背囊中。存身处设计成在人体结构上适合人员背部形式的形式，以在着地时为该人员提供均匀压力，且其强有力地附着在动力环面上。
缓冲系统(该装置的阻尼系统)用来减少着地时的冲击载荷至安全限度，其工作机理如下：
在底部室接触着地面时，由于具有小的质量的底部环面辐条的弹性，在与着地面连接的坐标系中的速度降低至几乎为零，处于存身处的人员、中心室和顶部圆锥体具有更大的质量，继续向着地面移动。当底部圆锥体辐条“破坏”时，由于动力环面的作用，处于存身处的人员速度实质上降低，但继续向地面移动。其后，在移动量相当大的情况下，阻尼“肺包”变形，内部压力因此升高。处于存身处和动力环面的人员的更高的移动速度，因此在阻尼“肺包”中超压更强。包中的超压影响具有附于其上的气体阻挡材料的动力环面，并产生辐条弹性之外的附加作用，使处于存身处的人员动能消失，导致后者完全停止。需要注意的是，阻尼“肺包”中的超压上升时，肺包中的空气通过经校准的小孔进入大气中。包中的超压越强，排出空气的速度越高，导致包中超压的稳定或减少。当设定的孔的数量、直径和排列正确时，可在着地时提供人员在适当的感受值内的过载。有组织的阻尼系统是通用的，其有助于具有在规定限度内的任意重量的人员有保证地着地。
存身处设计成可在飞行时将人员放置在水平位置，并将其固定。利用约束系统，人员利用其背部被固定到存身处。存身处是背囊的一部分，该装置的所有系统都被包装在背囊中。存身处设计成在人体结构上适合人员背部形式的形式，以在着地时为该人员提供均匀压力。存身处为承载元件。其通过破坏凸缘固定于动力环面ONTU上。置身于存身处的人员在约束系统的帮助下固定。背囊被固定在背部。
在该装置飞行时，有效的气动力制动使速度小于11m/s。通过阻尼系统消除触地时的着地载荷。着地时的荷载系数不超过16g，其作用时间少于0.5s。
根据具体实施方式的第二变体，中心环形室的一面连接至膨胀辐条，该膨胀辐条充气膨胀时，可在圆锥体内设置，其在不形成顶部环形室的情况下，通过可膨胀连接器相互连接。
根据具体实施方式的第二变体(图3、4)，用于使人员从高层目标降低的个人应急装置也包含用于将其固定到被救援人员背部的工具(设计成背囊的形式，未显示)，其包括可通过气体发生器充气膨胀的中心环形室1，其一面连接至可膨胀辐条4，所述可膨胀辐条4通过具有顶部环形可膨胀室8彼此连接，所述顶部环形可膨胀室直径大于中心环形室1的直径，其另一面连接至由底部环形可膨胀室5组成的可膨胀结构。被救援人员置身其中的薄膜6附于具有独立充气源(未显示)的中心环形室1上。底部环形可膨胀室5的直径大于中心环形室1的直径，小于顶部环形室8的直径，其通过可膨胀辐条4连接至中心环形室1。不透气织物7在每一个顶部和底部环形室的辐条之间展开，或每一个环形室的辐条被不透气覆盖层覆盖。不透气织物7或不透气覆盖层为网眼状。
薄膜9附于底部环形室5的下侧，以形成在中心环形室区域具有共底，并具有不同直径的同面大底的两个截圆锥体，以形成圆锥形减速罩。
独立充气源与环形可膨胀室中的一个或可膨胀辐条中的一个相联系，所有环形室和辐条的内容积彼此依次连通，形成单独的闭合容积。
第二变体的结构的功能与前述的第一变体的结构相似。
本发明是可利用的，能够借助应用于诸如可通过气体发生器充气膨胀的包的汽车安全系统的生产的材料和技术来制造。
Claims (2)
1.用于使人员从高层目标降低的个人应急装置，其固定在人员背部。所述装置包含具有人员置身其中的薄膜的可膨胀中心环形室，该室的一面连接至可膨胀辐条，所述可膨胀辐条膨胀时可在圆锥体中排列，其另一面连接至可膨胀阻尼结构，所述可膨胀阻尼结构具有环形可膨胀室，其同样地通过可膨胀辐条连接至该中心环形室。该阻尼结构的环形可膨胀室具有大于中心环形室直径，小于圆锥体底面直径的直径，所述圆锥体由在膨胀时伸直并通过连接器相互连接的辐条形成。不透气织物在辐条和环形室之间展开，或辐条与环形室一起被不透气保护覆盖层覆盖，以形成圆锥形减速罩，所述的圆锥形减速罩为在中心环形室区域共底，具有不同直径的同面大底的两个截圆锥体形式，薄膜在阻尼元件的环形室中展开，可膨胀阻尼结构的不透气织物被设计成网眼状。独立充气源与环形可膨胀室中的一个或可膨胀辐条中的一个相连通，所有环形室和辐条的内容积彼此连通，形成单独的闭合容积。
2.用于使人员从高层目标降低的个人应急装置，其固定在人员背部，包含可由独立充气源充气膨胀的中心环形室，其一面连接至可膨胀辐条，所述可膨胀辐条连接至直径大于中心环形室直径的顶部环形室，以及其另一面连接至由底部环形可膨胀室组成的可膨胀阻尼元件，被救援人员置身其中的薄膜附在中心环形室上，底部环形可膨胀室具有大于中心环形室直径，小于圆锥体底面直径的直径，其通过可膨胀辐条连接至中心环形室，薄膜附于底部环形室的中心空腔中，不透气织物在每一个底部和顶部环形室的辐条之间展开，或每一个环形室的辐条外面都被不透气保护覆盖层覆盖，以形成在中心环形室区域共底，具有不同直径的同面大底的两个截圆锥体，独立充气源与环形可膨胀室中的一个或可膨胀辐条中的一个相连通，所有环形室和辐条的内容积彼此连通，形成单独的闭合容积。可膨胀阻尼结构的不透气织物被设计成网眼状。
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