一种高空逃生救援设备的制作方法

本发明涉及防护救生技术领域，特别涉及一种高空逃生救援设备。

背景技术：

高层建筑在城市里越来越密集，高层火灾的问题也愈发频繁，相应的，高层火灾的逃生也就引起了人们的重视。

高层火灾逃生时，有人多棘手问题，例如，高于33层的建筑设有逃生防火层，建筑出现火灾时，建筑内人员可以躲避进入防火层，等待救援人员解救，但是如果被困人员因火势太大无法抵达逃生防火层，被困人员如何逃生，或者低于33层的中高层建筑没有逃生防火层，当大厦出现火灾时，被困人员如何逃生。

面对高层火灾逃生，很多人会想到降落伞，但是传统降落伞包的开伞需满足下降的高度要求，传统降落伞包在自由落体运动一定距离后才能开伞，开伞速度慢，在城市中高层建筑逃生时，很可能自由落体运动的距离就等于中高层建筑的高度，导致逃生人员已经落地但是降落伞还未打开，无法对人员逃生起到保护作用，因此传统降落伞包不可用于城市的中高层建筑逃生。

目前火灾严重的情况下的逃生工具市场属于空缺的状态，没有一款有力的产品能够在救援人员无法及时赶到的情况之下，帮助被困人员自中高层建筑内逃生自救。

因此，如何实现被困人员在火灾发生时，能够自中高层建筑内逃生自救，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种高空逃生救援设备，以实现被困人员在火灾发生时，能够自中高层建筑内逃生自救。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高空逃生救援设备，其特征在于，包括：

伞体，所述伞体上设置有通孔；

第一气囊，所述第一气囊与高压气瓶连通，所述第一气囊包括支撑座和伞骨，

所述支撑座用于供被困者乘坐，

所述伞骨的上端与所述伞体连接，所述伞骨的个数至少为三个，所述伞骨的下端与所述支撑座连接，所述伞骨自所述支撑座呈放射状向斜上方延伸。

优选的，在上述高空逃生救援设备中，所述支撑座包括：

环形座，所述环形座与所述伞骨；

支撑脚，所述支撑脚的个数至少为三个，所述支撑脚与所述环形座连接，所述支撑脚自所述环形座呈放射状向斜下方延伸。

优选的，在上述高空逃生救援设备中，所述支撑脚和所述环形座的连接位置，与所述伞骨和所述环形座的连接位置对应。

优选的，在上述高空逃生救援设备中，还包括第二气囊，

所述第二气囊罩设在所述支撑脚上且与所述环形座连接，

所述第二气囊的下端面设置有第一进排气阀门。

优选的，在上述高空逃生救援设备中，所述第二气囊的侧壁设置第二进排气阀门。

优选的，在上述高空逃生救援设备中，所述伞骨包括多个骨节，相邻所述骨节自所述支撑座向所述伞体方向的倾斜角度逐渐增大。

优选的，在上述高空逃生救援设备中，所述第一气囊还包括连接杆，所述连接杆与相邻两个所述伞骨连接，且所述连接杆与所述伞骨的中部连接。

优选的，在上述高空逃生救援设备中，所述第一气囊还包括绑带，

所述绑带的一端穿过所述通孔与所述环形座连接，另一端与所述伞骨的顶端连接。

优选的，在上述高空逃生救援设备中，所述伞体通过扇形连接片与所述伞骨连接，

所述扇形连接片的一条边与所述伞骨连接，所述扇形连接片的弧形边与所述伞体连接，所述扇形连接片的另一条边的上端与所述伞体连接。

优选的，在上述高空逃生救援设备中，所述伞体包括多个伞片，

所述伞片的两端分别与相邻所述扇形连接片连接。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的高空逃生救援设备，包括伞体和第一气囊。本方案提供的高空逃生救援设备，使用时，先将伞体背在被困者身上，被困者背对着窗户并坐在窗户上，拉开高压气瓶的阀门对第一气囊充气，将支撑座和伞骨充起，被困者和伞体一起向窗户外仰，被困者随高空逃生救援设备一起跳出窗户，伞体在空气阻力的作用下带动被困者缓慢下降，落地后支撑座与地面稳定接触。本方案提供的高空逃生救援设备，相对于传统降落伞，在高空逃生救援设备做自由落体动作前，伞体已经撑开，伞体的撑开不需要依靠自由落体产生的速度和风力，在中高层建筑发生火灾，且救援人员无法及时赶到时，被困人员可以借助本方案提供的高空逃生救援设备及时逃离现场，实现自救。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的高空逃生救援设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的高空逃生救援设备的主视图；

图3为本发明实施例提供的高空救援设备的俯视图；

图4为本发明实施例提供的第一气囊外露一半的主视图；

图5为本发明实施例提供的第一气囊外露一半的俯视图；

图6为本发明实施例提供的第一气囊上乘坐被困者时的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第一气囊未乘坐被困者时的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第二气囊的主视图；

图9为本发明实施例提供的第二气囊的俯视图；

图10为被困者穿着高空逃生救援设备且第一气囊未打开时的示意图；

图11为被困者穿着高空逃生救援设备且第一气囊打开时，墙面正在对伞体压制且绑带制约伞骨的背面图；

图12为被困者穿着高空逃生救援设备且第一气囊打开时，墙面正在对伞体压制且绑带制约伞骨的正面图；

图13为跳出窗户后高空逃生救援设备完全展开的示意图。

其中，

1、伞体，11、伞片，2、支撑座，21、环形座，22、支撑脚，3、伞骨，4、第二气囊，41、第一进排气阀门，42、第二进排气阀门，5、绑带，6、扇形连接片，7、连接杆，8、手动阀门。

具体实施方式

本发明公开了一种高空逃生救援设备，以实现被困人员在火灾发生时，能够自中高层建筑内逃生自救。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种高空逃生救援设备，包括伞体1和第一气囊。其中，第一气囊与高压气瓶连通，第一气囊包括支撑座2和伞骨3，支撑座2用于供被困者乘坐，伞骨3的上端与伞体1连接，伞骨3的下端与支撑座2连接。

支撑座2和伞骨3均为具有充气腔的结构。高压气瓶对支撑座2和伞骨3充气前，充气腔内没有气体，支撑座2和伞骨3为平面结构，高压气瓶对支撑座2和伞骨3充气后，充气腔内有气体，支撑座2和伞骨3成为立体结构。具体的，未充气前，高空逃生救援设备能够进行折叠收纳，充气后，高空逃生救援设备进行高空逃生自救。

支撑座2的充气腔和伞骨3的充气腔可以连通，此时第一气囊上仅需设置一个进气阀，支撑座2的充气腔和伞骨3的充气腔也可以不连通，此时第一气囊上需要设置两个进气阀。无论是设置一个进气阀还是两个进气阀，进气阀均需要与高压气瓶连通。

如图1、2、4、5、6和7所示，伞骨3的个数为至少为三个，伞骨3沿着伞体1的外周均匀分布，且伞骨3自支撑座2向伞体1呈放射状向斜上方延伸。第一气囊充气后，支撑座2和伞骨3形成立体结构，伞骨3呈放射状自支撑座2向斜上方延伸，带动伞体1撑开。

伞骨3自支撑座2向伞体1呈放射状向斜上方延伸，伞骨3的上端覆盖的面积较大，相应的，与伞骨3连接的伞体1的面积也会相对较大，从而增大了高空逃生救援设备下落时空气作用在伞体1上的空气阻力。

本方案提供的高空逃生救援设备，使用时，先将伞体1背在被困者身上，被困者背对着窗户坐在窗户上，拉开高压气瓶的阀门对第一气囊充气，对支撑座2和伞骨3充气，伞骨3带动伞体1撑开，然后被困者和伞体一起向窗户外后仰，被困者随高空逃生救援设备一起跳出窗户，伞体1在空气阻力的作用下带动被困者缓慢下降，落地后支撑座2与地面稳定接触。本方案提供的高空逃生救援设备，相对于传统降落伞，在高空逃生救援设备做自由落体动作前，伞体1已经撑开，伞体1的撑开不需要依靠自由落体产生的速度和风力，伞体1自下落的一刻即可与空气作用。在中高层建筑发生火灾，且救援人员无法及时赶到时，被困人员可以借助本方案提供的高空逃生救援设备及时逃离现场，实现自救。

本方案提供的高空逃生救援设备仅需要对第一气囊充气，用较少的充气量实现对第一气囊的充气腔有效填充。该种设计方案，第一减轻了高空逃生救援设备的整体质量，降低了被困者使用高空逃生救援设备难度，第二缩短了高空逃生救援设备的充气时间，留给被困者更多的逃生时间。

此处实现对第一气囊的充气腔的有效填充的意思是，第一气囊充气后伞体1能够撑开，且第一气囊的充气量能够在落地时发挥有效的缓冲作用，对被困者起到保护。

在本方案的一个具体实施例中，支撑座2包括环形座21和支撑脚22。

环形座21位于伞骨3与支撑脚22之间，伞骨3与环形座21连接，环形座21与支撑脚22连接。

如图6和7所示，环形座21为多边形环形座，伞骨3和支撑脚22沿着环形座21的上下端面所在的与多边形的边连接。

支撑脚22自环形座21呈放射状向斜下方延伸，支撑脚22的末端在高空逃生救援设备落地后与地面接触，且支撑脚22与环形座21之间的存在一定的角度，提高了高空逃生救援设备落地的稳定性。

支撑脚22的个数也至少为三个。优选的，支撑脚22的个数与伞骨3的个数相等。

如图6和7所示，支撑脚2和环形座21的连接位置，与伞骨3和环形座21的连接位置对应。该种结构设计在一定程度上优化了高空逃生救援设备受力，使得高空逃生救援设备在下落时能够稳定下落，以实现被困者自救。

如图1、2和4所示，支撑座2位于伞体1的正下方，各个伞骨3的长度及倾斜角度相同，各个支撑脚22的长度及倾斜角度相同，使高空逃生救援设备整体为轴对称结构。

本方案提供的高空逃生救援设备还包括第二气囊4。第二气囊4与第一气囊不连通，且第二气囊4不通过高压气瓶充气。

如图1、2、4、8和9所示，第二气囊4罩设在支撑脚22上且与环形座21连接。第二气囊4整体套设在支撑座2上，将支撑座2的所有支撑脚22全部罩设在内，在高空逃生救援设备落地时，是第二气囊4的下端面与地面接触，支撑脚22在第二气囊4内起到支撑作用。

第二气囊4的下端面设置有第一进排气阀门41。在高空逃生救援设备下落时，第一进排气阀门41自动打开，向第二气囊4内充气。第一进排气阀门41为双向阀门。

此处需要说明的是，第一气囊充气时，伞骨3将伞体1撑开，同时支撑脚22将第二气囊4撑开。第二气囊4随支撑脚22撑开时，第二气囊4内只有少量空气，在高空逃生救援设备做自由落体时，空气才大量自第一进排气阀门41进入第二气囊4。

充气后的第二气囊4，形状更加饱满，具有较大的弹性，在高空逃生救援设备下落过程中或者落地时与尖锐物体接触，可以对被困者起到保护作用。

本方案借鉴了羽毛球永不会翻且始终是“头部”朝下的设计原理。本方案的伞体1相当于羽毛球的羽毛部，第二气囊相当于羽毛球的头部，高空逃生救援设备在下落时始终是第二气囊位于下端且支撑座与地面接触，保证被困者在空中做落体运动的安全性，实现被困者自救。

本方案中伞体1的质量较第二气囊的质量轻，且第二气囊内的第一气囊内会乘坐被困者，使高空逃生救援设备在救援时，整体重量集中在高空逃生救援设备的环形座21上，保证高空逃生救援设备在下落时伞体始终位于第二气囊的上方，实现被困者自救。

在本方案的一个具体实施例中，第二气囊4与环形座21缝纫连接，或者热加工连接。

如图6、10和12所示，安全带通过保护板设置在环形座上。被困者在随高空逃生救援设备下落前，需要佩戴安全带，安全带将被困者固定在高空逃生救援设备上。

具体的，保护板设置在环形座上，保护板的正面(即朝向伞体的一侧)设置安全带，保护板的另一侧(即背向伞体的一侧)设置高压气瓶。保护板将高压气瓶等设备与被困者隔离，对被困者起到保护作用。

保护板上设置有用于对第一气囊放气的手动阀门8，该手动阀门8设置在被困者的左边肩膀旁边，该阀门在被困者安全落地后通过被困者手动开启，对第一气囊放气，然后被困者脱下高空逃生救援设备逃生；保护板上还设置有用于开启高压气瓶的阀门。对第一气囊放气的手动阀门8和用于开启高压气瓶的阀门分别通过与两个阀门位置对应的安全带控制，具体的，通过被困者拉动与阀门位置对应的安全带实现对应阀门的开启。

为了避免落地瞬间，第二气囊4与地面之间的弹力太大，本方案在第二气囊4的侧壁上设置有第二进排气阀门42，第二气囊4与地面接触时的压缩瞬间，第二气囊4内的空气通过第二进排气阀门42排出，此时第二气囊4吸收大量的碰撞能，达到可减震的效果。此处第二进排气阀门42也为双向阀门。

第一气囊充气时使支撑脚22撑开，随之第二气囊4被撑开，此时第一进排气阀门41和第二进排气阀门42能够同时进气，加快空气进入第二气囊的速度。

本方案中，第一进排气阀门41和第二进排气阀门42均为双向阀门，在高空逃生救援设备下降时，第一进排气阀门41和第二进排气阀门42同时进气，进气量更大，第二气囊4能够更快充气，在高空逃生救援设备下降时，第一进排气阀门41和第二进排气阀门42同时出气，出气量也更大，提高减震效果。

另外，第一进排气阀门41和第二进排气阀门42采用双向阀门能够减少机械故障，避免出现第一进排气阀门41和第二进排气阀门42打不开的情况。

在本方案的另一个具体实施例中，第二气囊4的与第一进排气阀门41和第二进排气阀门42位置对应的部分，也可以不设置阀门，而仅设置开口，此时也能实现第二气囊4的充气和排气。

第一进排气阀门41和第二进排气阀门42的设计数量根据实际需要进行选择，在此不做具体限定。

如图1、2、4、8、9和13所示，第二气囊4为圆台形气囊，第二气囊4的尺寸较小的一端与环形座21连接，第二气囊4的尺寸较大的一端与支撑脚22的末端连接。圆台形气囊的外形相对圆润，且在地面上的投影面积相对较小，在高空逃生救援设备下落时，可以有效躲避建筑棱角。

在本方案的一个具体实施例中，第一气囊和第二气囊4为tpu(thermoplasticpolyurethanes，热塑性聚氨酯弹性体橡胶)材料制作的气囊，或者，高强度尼龙66复合tpu，或者，超高分子聚乙烯复合tpu，上述材料制作的第一气囊和第二气囊具有较高强度的耐撕裂性，且重量轻，气密性好。伞体1为尼龙66材料制作的伞体。

如图1、2、4、5和13所示，伞骨3包括多个骨节，相邻骨节自支撑座2向伞体1的倾斜角度逐渐增大。在本方案的一个具体实施例中，伞骨3包括两个骨节，相邻骨节之间存在一定的倾斜角度差，相应的，相邻骨节之间会存在弯折，该弯折能够吸收一定的外界能量，进一步提高高空逃生救援设备使用的安全性。

如图1、2、4、5和13所示，伞骨3的骨节呈圆台形，且自靠近支撑座2的一端向上直径逐渐缩小。该种设计既能够将高空逃生救援设备的整体重心向中心偏移，提高伞骨3的稳定性，使得伞骨的支撑性更好。

本方案中伞体1与伞骨3通过连接片6连接，本方案采用无绳设计，能够避免高空逃生救援设备在下降过程中被钩住或者被建筑物挂住。

本方案提供的高空逃生救援设备的第一气囊还包括连接杆7，连接杆7的两端分别与相邻的两个伞骨3连接。如图所示，连接杆7与环形座21所在的平面平行。

连接杆7与伞骨3连接且连通，连接杆7具有充气腔，对第一气囊充气时，同时对连接杆7充气。连接杆7的设计增强了第一气囊的稳定性，使相邻伞骨3相互关联，相互制约，在下降过程中，每个伞骨3不会因为气流的影响发生摆动，提高伞骨3对伞体1支撑的稳定性。

为了进一步优化上述技术方案，如图11和12所示，第一气囊还包括绑带5。高空逃生救援设备未完全打开时，绑带5的一端穿过通孔与环形座21连接，另一端与伞骨3的顶端连接。其中，伞骨3的顶端为伞骨3的远离环形座21的一端，此处需要说明的是，伞骨3的顶端为高空逃生救援设备全部打开后，伞骨3远离环形座的一端。

绑带5的设置可以在被困者随高空逃生救援设备跳出窗户前，使伞体1打开一部分，让整个伞体1规则的卷在伞骨3围成的空间的内侧。如图11和12所示，图中的阴影为卷在伞骨3内的伞体1。

绑带5的作用是为了使伞体1在下降的一瞬间全部打开，避免伞体1在未下降时打开。绑带5断开是绑带5与环形座连接的一端崩开。

如果没有绑带5制约伞体1的撑开，在未跳伞或者准备跳伞时，伞体1可能会被中高层建筑的大风吹至房间内并贴在被困者身上，使被困者不能顺利跳下，或者伞体1被其他的物体钩住，造成伞体破裂，形成潜在危险。设置绑带后嫩够有效排除上述风险，提高高空逃生救援设备使用的安全性。

第一气囊充气后，绑带5拉紧伞骨3，伞体1不能完全打开，且在被困者随高空逃生救援设备下落前，绑带始终拉紧伞骨3，在被困者随高空逃生救援设备一起跳出窗户后，伞骨3失去墙体的压紧作用，且伞体1在风力作用和高压气瓶的双重作用下下迅速打开，此时绑带5断开，伞体1完全打开，第二气囊4连续充气。图13为跳出窗户后高空逃生救援设备完全展开的示意图。

本方案提供的伞体1通过扇形连接片6与伞骨3连接。

扇形连接片6为柔性扇形连接片，扇形连接片6的设置不影响第一气囊的折叠收纳。

优选的，扇形连接片6与伞体1为同种材料制作。

如图1、2和4所示，扇形连接片6与伞骨3的内侧连接，伞骨3的内侧为伞骨3朝向环形座21的一侧。扇形连接片6随着伞骨3与伞体1的撑开而撑开。

扇形连接片6的一条边与伞骨3连接，扇形连接片6的弧形边与伞体1连接，扇形连接片6的另一条边的上端与伞体1连接。扇形连接片6的形状与伞体的沿高空逃生救援设备的轴线方向的切面形状一致，但是扇形连接片6的另一条边与弧形边的长度之和大于伞体1宽度。

在本方案的一个具体实施例中，伞体1与扇形连接片6缝纫连接，或者热加工连接。

在本方案的一个具体实施例中，伞体1为一个整体的伞片11，整个伞片11与多个伞骨3上的扇形连接片6连接。

在本方案的另一个具体实施例中，伞体1包括多个单独的伞片11，每个伞片11的长度方向的两端分别与相邻扇形连接片6连接，即一个扇形连接片6的左右两侧分别连接两片不同的伞片11。

优选的，本方案选用伞体1包括多个伞片11的结构。该种设计的好处是能够在其中一个伞片11遭到破坏后，其他伞片11仍能承担下坠时的空气阻力，使得高空逃生救援设备能够稳定下降。

如图1、3和5所示，伞体1上设置有通孔，优选的，通孔设置在伞体1的中间，通孔的作用是用于供被困者通过该通孔进入支撑座，并坐在支撑座上(该过程中整个高空逃生救援设备围绕着被困者运动，而被困者不动)。被困者坐在支撑座上后，被困者位于多个伞骨围成的空间内。

通孔还有另外一个作用，就是能够减轻伞体1受到的空气阻力，使其快速下降。

在本方案的一个具体实施例中，支撑脚22的个数至少为5个，第一气囊与地面的接触点至少为5个，保证了高空逃生救援设备能够稳定落于地面。

在本方案的一个具体实施例中，伞骨3的个数也至少为5个。

优选的，支撑脚22与伞骨3的个数相等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。