CN103301583B - 一种充气式多囊应急逃生装备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充气式多囊应急逃生装备，包括球状气囊组球状气囊组中心部位形成封闭防护空间，气囊组由棱柱状气囊组成，棱柱状气囊底面和顶面为形成共球面的等边多边形，棱柱状气囊侧面为扇形；所述球状气囊组上开设有外层人员出入口，内层人员出入口；球状气囊组还设置有充气装置。充分利用了气动阻力实现了本装备的空中减速，充气结构吸收冲击动能，实现安全着陆的目的。本发明专利可折叠保存，节省空间，易存放，重量轻，携带方便。可用于高层建筑和超高层建筑的应急逃生。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过高压气瓶充气，利用气动阻力和充气结构吸收冲击动能实现救生目的的充气式多囊应急逃生装备。
背景技术
随着现代社会的高速发展，高层建筑日益增多，然而一旦发生火灾、地震等危急情况，工作、生活在高楼上的人们便很难逃离。现有装备可以分为依托建筑外墙和直接借助气动阻力降落两种救生方式。依托外墙的有绳索式、链梯式、布袋式等几种形式，它们都需要依托建筑物，依靠下滑、攀爬等行为进行逃离，但这些装备都容易使火苗向上蔓延，安全性差。现有的直接降落通过气动阻力实现人体减速的目的的装备，大致分为两种，一种开口式气动减速装备，主要包含各类降落伞式，容易与其他物体干涉而且高度损失大，可靠性差；另一种为充气型气动减速装备，如美国专利“用于坠落人员救生的充气飞行体”（US006607166B1），该救生装备充气后成空心锥形体，能实现一定的减速效果，但无法将逃生人员与外界危险环境隔离，且下落过程中和其他物体发生干涉会造成翻转或二次反弹，使逃生人员受到意外伤害；使用楼层高度较高时，减速效果有限，对逃生人员的保护也有限。为解决当前高层建筑救生装备可靠性差、安全性差、可行性低的问题，需要提出一种更安全可靠的高楼救生装备。
发明内容
本发明的目的是为解决当前高层救生装备适用性差的问题，提供一种通过气动阻力实现减速，通过气囊缓冲实现安全着陆的充气式多囊应急逃生装备。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种充气式多囊应急逃生装备，包括球状气囊组，球状气囊组中心部位形成封闭防护空间，球状气囊组由棱柱状气囊按照几何图形学中的共球面等边多边形拼接设计，棱柱状气囊底面和顶面为形成共球面的等边多边形，棱柱状气囊侧面为扇形；所述球状气囊组上开设有连通封闭防护空间与外界的外层人员出入口和内层人员出入口；球状气囊组还设置有充气装置。
还包括环形稳定气囊，环形稳定气囊设置在球状气囊组上方且通过单向阀与球状气囊组相互贯通。
所述充气装置包括带阀门充气气瓶以及充气软管，充气气瓶通过充气软管与各棱柱状气囊连接，充气软管上设置单向阀。
球状气囊组外表面还设置泄压膜片。
外层人员出入口与内层人员出入口通过粘扣带与气囊粘合。
所述球状气囊组与环形稳定气囊使用Vectran柔性复合织物材料。
本发明的特点是：充分利用了气动阻力实现了本装备的空中减速，充气结构吸收冲击动能，实现安全着陆的目的。本发明专利可折叠保存，节省空间，易存放，重量轻，携带方便。可用于高层建筑和超高层建筑的应急逃生。
附图说明
图1是本发明四分之一剖面结构图；
图2是本发明俯视图；
图3是本发明未进行剖视的整体结构图；
图4是四棱柱状气囊结构和六棱柱状气囊结构示意图；
图5是本发明的球状气囊组结构示意图；
图6是充气系统示意图。
图中标号：1，球状气囊组；2，环形稳定气囊；3，单向阀；4，外层人员出入口；5，内层人员出入口；6，带阀门充气气瓶；7，气瓶固定泡沫；8，充气软管；9，泄压膜片；1-1，六棱柱状气囊；1-2，四棱柱状气囊。
具体实施方式
现结合附图对本发明结构和使用作进一步说明：
如图1、图2、图3所示，该应急逃生装备的球状气囊组1、环形稳定气囊2、单向阀3、外层人员出入口4、内层人员出入口5、带阀门充气气瓶6、气瓶固定泡沫7、充气软管8、泄压膜片9，气瓶内充高压空气或其它高压低密度不可燃气体。
球状气囊组由多个棱柱状气囊组成，气囊组边线结构如图4、图5所示，棱柱状气囊的边线可以为六棱柱状气囊1-1，四棱柱状气囊1-2，棱柱状气囊底面和顶面是共球面等边六边形和四边形，六棱柱状和四棱柱状气囊侧面都是扇形，棱柱状气囊底面和顶面也可采取其它球面等边多边形。
充气装置如图6所示，圆形表示充气气瓶，正四边形表示四棱柱状气囊，正六边形表示六棱柱状气囊，装备及连接关系均为示意图，保证单个棱柱状气囊或者几个棱柱状气囊发生破裂时，本装备仍能正常工作。
根据下落楼层的高度，该救生装备可实现预充气或在下落过程中再充气两种方式。人员通过出入口进入内层后，打开气瓶阀门，首先向球状气囊组充气；充气过程中，球心处封闭防护空间受结构力影响打开；上部环形稳定气囊则由与之连接的球状气囊组气囊供气。气囊张满后，逃生人员关闭气瓶阀门。
气囊组的内、外层出入口处由圆形封布和囊体内侧相连，其中上部约40％周长部位固连，下部60％周长部位则粘扣带粘连，如图1、图3所示。即方便人员进出，空气进入，着陆后也起缓冲泄压作用。根据楼层高度，该救生装备可在下落过程中充气，也可在充完气后由人员主动作用下向下落。由于环形稳定气囊的作用及内部囊体上固定的气瓶重量，保证了充气式多囊高楼应急逃生装备在下降过程中的姿态，提高稳定性和安全性。
高压气瓶内充有高压不可燃气体，下降过程中气囊组具有较大展开面积将产生一定的气动阻力，利用气动阻力达到减速下降的目的。触地后，利用充气结构吸收冲击动能，气囊组中各气囊的组合能有限吸收动能转化为气囊的弹性势能，气囊组下部气囊囊内压力迅速升高，当达到泄压膜片工作压力值时，泄压膜片发生破裂，并在极短时间内排出气体，降低囊内压力，防止二次反弹，利用充气结构吸收冲击动能实现安全着陆的救生目的。
由于环形稳定气囊的作用及内部囊体上固定的气瓶重量，保证了充气式多囊高楼应急逃生装备在下降过程中的姿态，提高稳定性和安全性。
Claims (5)
1.一种充气式多囊应急逃生装备，其特征在于：包括球状气囊组，球状气囊组由棱柱状气囊按照几何图形学中的共球面等边多边形拼接设计，且球状气囊组中心部位形成封闭防护空间，棱柱状气囊底面和顶面为形成共球面的等边多边形，棱柱状气囊侧面为扇形；所述球状气囊组上开设有连通封闭防护空间与外界的外层人员出入口和内层人员出入口；球状气囊组还设置有充气装置；所述充气装置包括带阀门充气气瓶以及充气软管，充气气瓶通过充气软管与各棱柱状气囊连接，充气软管上设置单向阀。
2.如权利要求1所述充气式多囊应急逃生装备，其特征在于：还包括环形稳定气囊，环形稳定气囊设置在球状气囊组上方且通过单向阀与球状气囊组相互贯通。
3.如权利要求1所述充气式多囊应急逃生装备，其特征在于：球状气囊组外表面还设置泄压膜片。
4.如权利要求1所述充气式多囊应急逃生装备，其特征在于：外层人员出入口与内层人员出入口通过粘扣带与气囊粘合。
5.如权利要求2所述充气式多囊应急逃生装备，其特征在于：所述球状气囊组与环形稳定气囊使用Vectran柔性复合织物材料。
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