能自動(dòng)排氣降低沖擊損傷的救生氣墊的制作方法
【專利摘要】一種能自動(dòng)排氣降低沖擊損傷的救生氣墊，它包括救生氣墊本體（5），其特征是在救生氣墊本體（5）的側(cè)面設(shè)有多個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥（6），當(dāng)墜落人員落在救生氣墊本體（5）上快速?zèng)_擊救生氣墊本體（5）時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥自動(dòng)快速打開使著落面在受控狀態(tài)下變形來緩沖強(qiáng)大的沖擊力使救生氣墊本體一方面不會(huì)被強(qiáng)力沖擊擊破，另一方面不會(huì)快速將墜落人員反彈出去造成二次傷害。本實(shí)用新型大幅度降低被救助者跌落到救生氣墊上仍然可能嚴(yán)重受傷甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說明】能自動(dòng)排氣降低沖擊損傷的救生氣墊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高空墜落救生設(shè)施，尤其是一種能減少高空墜落損傷的救生氣墊，具體地說是一種能自動(dòng)排氣降低沖擊損傷的救生氣墊。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，為了營(yíng)救可能高空墜落的人員，消防隊(duì)需要使用救生氣墊。救生氣墊面料是布、內(nèi)部用鼓風(fēng)機(jī)充入壓力略大于一的空氣，總體是柔軟的，所以空中墜落人員撞擊在救生氣墊上，將明顯不同于直接撞擊地面，因而可以有效降低人員所受到的直接損傷。它在應(yīng)對(duì)人員的低空墜落方面效果較好。
[0003]可是，現(xiàn)有救生氣墊也存在著幾方面明顯不足:一、如果墜落者高度較高、對(duì)氣墊沖擊力較大，則氣墊面料可能被撕裂，墜落者將在沒有受到有效緩沖保護(hù)的情況下從裂縫中跌入氣墊、僅隔著一層布撞擊地面，依然造成重大傷害；二、如果面料足夠結(jié)實(shí)不破裂，則氣墊內(nèi)氣壓將會(huì)迅速增高，瞬間對(duì)高空墜落者施以強(qiáng)大的反作用力。這種反作用力力量之大，甚至足以扭斷人體脊椎和頸椎；三、在墜落勢(shì)能降為零的瞬間，氣墊內(nèi)被壓縮的空氣會(huì)強(qiáng)力反彈，將墜落者彈出氣墊，和地面或其它硬物發(fā)生二次撞擊。
[0004]由此本實(shí)用新型以為:現(xiàn)有救生氣墊能夠確保人員從空中墜落后首先“硬碰軟”是正確的，可是面對(duì)較高的跌落高度可能出現(xiàn)的其它多種情況(不論是“沖擊力大了兜不住”、“兜住后瞬間反作用力過大”、“兜住后會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)力反彈”還是“又將墜落者彈出氣墊”)都是有嚴(yán)重問題的。如果這些問題不予解決，會(huì)極大地局限救生氣墊的適用范圍，增加被救生者跌落在氣墊上仍然遭受重傷害甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的救生氣墊不適用于高空墜落施救的問題，設(shè)計(jì)一種能適用于各種高度高空墜落施救的能自動(dòng)排氣降低沖擊損傷的救生氣墊。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0007]一種能自動(dòng)排氣降低沖擊損傷的救生氣墊，它包括救生氣墊本體5，其特征是在救生氣墊本體5的側(cè)面設(shè)有多個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥6，當(dāng)墜落人員落在救生氣墊本體5上快速?zèng)_擊救生氣墊本體5時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥自動(dòng)快速打開使著落面在受控狀態(tài)下變形來緩沖強(qiáng)大的沖擊力使救生氣墊本體一方面不會(huì)被強(qiáng)力沖擊擊破，另一方面不會(huì)快速將墜落人員反彈出去造成二次傷害。
[0008]所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥6由J形排氣管1、活動(dòng)堵頭2、限位套3和調(diào)壓彈簧4組成，J形排氣管I的下端與救生氣墊本體5的內(nèi)腔相連通，限位套3旋裝在J形排氣管I的出氣口上并設(shè)有排氣縫隙，活動(dòng)堵頭3活動(dòng)套裝在J形排氣管I中，調(diào)壓彈簧4的一端與活動(dòng)堵頭3相抵，另一端與限位套3內(nèi)的調(diào)節(jié)螺母相抵。
[0009]所述的活動(dòng)堵頭2由錐形堵塞201和長(zhǎng)導(dǎo)桿202組成，長(zhǎng)導(dǎo)桿202由多個(gè)錐體相連而成。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:
[0011]一、同等的氣墊面料下本實(shí)用新型可以承受更大的沖擊力而不易損壞，有利于救生氣墊的長(zhǎng)期和安全使用；
[0012]二、本實(shí)用新型在同等的跌落勢(shì)能下能使被救助者所遭受的反作用力被大幅度降低，可以明顯降低被救助者直接受傷的可能性；
[0013]三、只要計(jì)算和操作正確，本實(shí)用新型的救生氣墊不會(huì)產(chǎn)生明顯的彈力，從而消除了被救助者被彈出氣墊、造成二次傷害的危險(xiǎn)；
[0014]四、跌落到本實(shí)用新型上的被救助者會(huì)自動(dòng)緩降到地面，便于隨后的救助；
[0015]五、同等體積和厚度的救生氣墊，可以適應(yīng)更高、更重的跌落救助。
[0016]六、本實(shí)用新型通過為救生氣墊配備多個(gè)“自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥”，用它及時(shí)、并且盡可能多地消耗掉高空墜落者所產(chǎn)生的沖擊勢(shì)能并主動(dòng)擴(kuò)大緩沖空間，使得救生氣墊具有強(qiáng)大的緩沖能力，從而使得高空墜落者跌到氣墊上以后所受到的巨大反作用力被分散降低、身體基本不移位、不反彈，在氣墊被完全壓偏前，主動(dòng)轉(zhuǎn)化釋放掉設(shè)計(jì)所允許的最大能量，從而大幅度降低被救助者跌落到救生氣墊上仍然可能嚴(yán)重受傷甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0019]如圖1所示。
[0020]一種能自動(dòng)排氣降低沖擊損傷的救生氣墊，它主要由救生氣墊本體5和自動(dòng)調(diào)節(jié)排閥組成，多個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥6連接在救生氣墊本體5的側(cè)面，當(dāng)墜落人員落在救生氣墊本體5上快速?zèng)_擊救生氣墊本體5時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥自動(dòng)快速打開使著落面在受控狀態(tài)下變形來緩沖強(qiáng)大的沖擊力使救生氣墊本體一方面不會(huì)被強(qiáng)力沖擊擊破，另一方面不會(huì)快速將墜落人員反彈出去造成二次傷害。本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥6可由J形排氣管1、活動(dòng)堵頭2、限位套3和調(diào)壓彈簧4組成，J形排氣管I的下端與救生氣墊本體5的內(nèi)腔相連通，限位套3旋裝在J形排氣管I的出氣口上并設(shè)有排氣縫隙，活動(dòng)堵頭3活動(dòng)套裝在J形排氣管I中，調(diào)壓彈簧4的一端與活動(dòng)堵頭3相抵，另一端與限位套3內(nèi)的調(diào)節(jié)螺母相抵。其中的活動(dòng)堵頭2由錐形堵塞201和長(zhǎng)導(dǎo)桿202組成，長(zhǎng)導(dǎo)桿202由多個(gè)錐體整體或分體相連而成，分體相連，各錐體可通過大端的螺孔和相鄰錐體小端的螺桿相連。
[0021]圖1中，I是J形排氣管。它的下邊緊密地連接在救生氣墊的側(cè)面靠底部(這處位置最有利于操作和安全)，上邊垂直向上；2是堵在排氣管I內(nèi)部的活動(dòng)堵頭，該堵頭下部略細(xì)并具有特別差的氣動(dòng)外形。其二者的配合，類似在保溫瓶口堵上一只超長(zhǎng)的瓶塞。如果排氣管內(nèi)壓力增高，該堵頭就會(huì)被向上沖開縫隙、氣體就可以從縫隙中擠出；3是限位套。它連接在排氣管I上、夾在堵頭的側(cè)面和上面，以限制堵頭的活動(dòng)范圍；4是調(diào)壓彈簧。它置于堵頭2上，可以通過旋轉(zhuǎn)其上部的螺母調(diào)節(jié)對(duì)堵頭的壓力。
[0022]圖1中所示的是一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥，每一個(gè)救生氣墊實(shí)際需要多少個(gè)排氣閥、每個(gè)管徑和總管徑多大，這需要另行計(jì)算和實(shí)驗(yàn)。
[0023]本實(shí)用新型的使用方法是:
[0024]當(dāng)本實(shí)用新型運(yùn)抵救生現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，其展開和充氣與普通救生氣墊完全相同。由于每個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥已經(jīng)預(yù)先考慮了應(yīng)當(dāng)具有的靜摩擦力，所以都可以自然承受救生氣墊內(nèi)略大于一的充氣壓力，不會(huì)發(fā)生氣體泄漏；
[0025]現(xiàn)場(chǎng)指揮員立即通過目測(cè)，大致判斷被救助對(duì)象所處的高度和體重，根據(jù)預(yù)先準(zhǔn)備好的對(duì)照表格快速查出重力加速度可以造成的總沖擊質(zhì)量，然后相應(yīng)調(diào)節(jié)各個(gè)調(diào)節(jié)彈簧4對(duì)堵頭2的壓力，使之與對(duì)照表格(可通過試驗(yàn)提前獲得)相匹配。調(diào)節(jié)彈簧的壓力不必十分精確，一般分為基準(zhǔn)、輕壓、中壓和重壓四檔即可。調(diào)節(jié)完畢后，救生準(zhǔn)備工作即告完成。
[0026]當(dāng)被救助者從高空跌落到救生氣墊上時(shí)，如果是普通救生氣墊，面層只會(huì)被壓縮向下幾十公分然后停止下沉，它將在零點(diǎn)一秒鐘之內(nèi)全力兜住被救助者。這種“高效兜住”的另一面是:緩沖距離只有幾十公分、被救助者將在零點(diǎn)一秒鐘之內(nèi)就承受與跌落質(zhì)量完全相等的全部反作用力。如果被救助者的跌落總質(zhì)量是二十噸，如此短的緩沖距離、如此集中的瞬間強(qiáng)大反作用力，即使完全不考慮隨后被反彈出去的風(fēng)險(xiǎn)，被救助者的身體恐怕也極難承受，脊椎、頸椎被扭斷，內(nèi)臟或血管被振蕩破裂的風(fēng)險(xiǎn)極大。
[0027]而本實(shí)用新型則不同:面對(duì)跌落下來的被救助者，本實(shí)用新型的多個(gè)調(diào)節(jié)排氣閥會(huì)依照基準(zhǔn)、輕壓、中壓、重壓的順序自動(dòng)打開排氣，面層不是在極短的距離內(nèi)用全力兜住被救助者而是“且戰(zhàn)且退”。“且戰(zhàn)”:氣墊內(nèi)空氣被壓縮產(chǎn)生熱能、壓縮空氣沖開活動(dòng)堵頭
2、壓縮空氣從縫隙中艱難擠出、擠出過程中產(chǎn)生風(fēng)能和聲音等等，都是在主動(dòng)抵抗和消耗被救助者的跌落勢(shì)能；“且退”:只要?dú)鈮|內(nèi)的氣壓大于設(shè)計(jì)值，對(duì)應(yīng)彈簧壓力檔次的堵頭就堅(jiān)持開啟排氣、氣墊面層就繼續(xù)向下坍塌退讓、緩沖行程就會(huì)被繼續(xù)拉長(zhǎng)，不會(huì)戛然而止。
[0028]由此可以分析出本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):一、它用有組織的抵抗方式消耗、轉(zhuǎn)移了相當(dāng)大一部分跌落勢(shì)能；二、它用主動(dòng)退讓的方式拉長(zhǎng)了緩沖空間并分散了跌落勢(shì)能的釋放時(shí)間。仍以前述被救助者的跌落總質(zhì)量二十噸為例，經(jīng)過這種主動(dòng)消耗、長(zhǎng)距離緩沖和釋放時(shí)間分散等方式處理，被救助者所受到的瞬間最大反作用力，已經(jīng)只是原先標(biāo)準(zhǔn)的幾分之一了。也就是說，如果是針對(duì)同等的救生工作，本實(shí)用新型可以更好地保障被救助者的生命健康安全；如果同等地保障被救助者的生命健康安全，本實(shí)用新型可以應(yīng)對(duì)更高的救生高度。
[0029]當(dāng)被救助者跌落到本實(shí)用新型上時(shí)，本實(shí)用新型會(huì)自動(dòng)排氣、向下坍塌，這是主動(dòng)耗能、加長(zhǎng)緩沖距離、分散釋放時(shí)間的必需。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:它象一只泄彈出了氣的皮球，不必?fù)?dān)心被救助者被彈出氣墊造成二次傷害。但也有一個(gè)潛在問題:救生氣墊的有效容積和厚度畢竟有限，如果坍塌過快，也不安全。為此本實(shí)用新型是這樣工作的:當(dāng)瞬間最強(qiáng)沖擊過后，在氣墊內(nèi)部氣壓由設(shè)計(jì)最高點(diǎn)開始降低時(shí)，調(diào)壓彈簧4將會(huì)自動(dòng)按重壓、中壓、輕壓的反向順序逐步關(guān)閉一部分排氣閥，以延緩本實(shí)用新型在內(nèi)壓已經(jīng)不高的情況下的坍塌速度。
[0030]對(duì)于本實(shí)用新型的具體實(shí)施，還需要說明三點(diǎn):
[0031]一、在被救助者撞擊救生氣墊的瞬間，自動(dòng)打開全部活動(dòng)堵頭排氣是十分必要的，因?yàn)榇丝瘫痪戎呱眢w積蓄的勢(shì)能太大，只有進(jìn)行大幅度緩沖，才能確保氣墊面層不會(huì)被撕裂、被救助者身體所受到的反作用不超過人體能夠承受的極限。如果不能達(dá)到上述目的，一切努力都可能成為無用功。為大幅度緩沖消耗掉救生氣墊一大半容積和厚度都是絕對(duì)值得的；
[0032]二、當(dāng)被救助者已經(jīng)承受了大幅度緩沖以后，逐漸關(guān)閉活動(dòng)堵頭降低排氣速度也是必要的，因?yàn)楸痪戎咭呀?jīng)渡過了最危險(xiǎn)的瞬間，此刻他跌落的勢(shì)能已經(jīng)消耗掉了大半，氣墊的厚度也消耗掉了大半，慢速泄氣已能繼續(xù)有效發(fā)揮緩沖作用，而且還更加安全；
[0033]三、這一點(diǎn)也特別重要:前述“現(xiàn)場(chǎng)指揮員通過目測(cè)，大致判斷被救助對(duì)象所處的高度和體重，根據(jù)預(yù)先準(zhǔn)備的表格快速查出重力加速度造成的瞬間沖擊力”應(yīng)該是務(wù)實(shí)的，因?yàn)榇祟愂录ǔ儆谂及l(fā)意外、預(yù)先不可確知。但由于事關(guān)生命安全，排氣管的數(shù)量及管徑選擇、彈簧壓力分布和堵頭開啟縫隙大小、風(fēng)動(dòng)阻力等等必須預(yù)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、填寫在表格中的指標(biāo)必須是經(jīng)過驗(yàn)證的，不能單憑計(jì)算、更不能想當(dāng)然。實(shí)驗(yàn)可以用高空拋投沙袋或假人(身上應(yīng)裝傳感器)的方式進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)的核心標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是同時(shí)兼顧兩方面:1、假人瞬間所受到的反作用力接近、但不超過人體可以承受的極限范圍；2、救生氣墊的體積和厚度要能夠保證在假人落地前將勢(shì)能基本耗盡。
[0034]本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種能自動(dòng)排氣降低沖擊損傷的救生氣墊，它包括救生氣墊本體(5)，其特征是在救生氣墊本體(5)的側(cè)面設(shè)有多個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥(6)，當(dāng)墜落人員落在救生氣墊本體(5)上快速?zèng)_擊救生氣墊本體(5)時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥自動(dòng)快速打開使著落面在受控狀態(tài)下變形來緩沖強(qiáng)大的沖擊力使救生氣墊本體一方面不會(huì)被強(qiáng)力沖擊擊破，另一方面不會(huì)快速將墜落人員反彈出去造成二次傷害。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能自動(dòng)排氣降低沖擊損傷的救生氣墊，其特征是所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣閥(6 )由J形排氣管(I)、活動(dòng)堵頭(2 )、限位套(3 )和調(diào)壓彈簧(4 )組成，J形排氣管(I)的下端與救生氣墊本體(5)的內(nèi)腔相連通，限位套(3)旋裝在J形排氣管(I)的出氣口上并設(shè)有排氣縫隙，活動(dòng)堵頭(3)活動(dòng)套裝在J形排氣管(I)中，調(diào)壓彈簧(4)的一端與活動(dòng)堵頭(3)相抵，另一端與限位套(3)內(nèi)的調(diào)節(jié)螺母相抵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能自動(dòng)排氣降低沖擊損傷的救生氣墊，其特征是所述的活動(dòng)堵頭(2)由錐形堵塞(201)和長(zhǎng)導(dǎo)桿(202)組成，長(zhǎng)導(dǎo)桿(202)由多個(gè)錐體相連而成。
【文檔編號(hào)】A62B1/22GK204092874SQ201420527579
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
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