专利名称：免受外部环境影响的救生舱及用于构造所述救生舱的方法
技术领域：
本发明涉及一种包括以压缩状态输送到所要位置且接着扩展为延伸状态并附接在一起以形成其中保护使用者免受外部环境影响的气密室的模块的救生舱。(如本文中所使用，对“本发明”或“发明”的提及涉及示范性实施例且未必涉及所附权利要求书所涵盖的每个实施例。)更具体来说，本发明涉及一种包括以压缩状态输送到所要位置且接着扩展为延伸状态并附接在一起以形成其中保护使用者免受外部环境影响的气密室的模块的救生舱，其中所述模块包含内前部模块，其具有气锁；外前部模块，其滑动地附接到所述内前部模块且在所述内前部模块上于压缩状态与延伸状态之间滑动；及内后部模块；及外后部模块，其滑动地附接到所述内后部模块且在所述内后部模块上于压缩状态与延伸状态之间滑动。
背景技术：
此章节既定为读者介绍可与本发明的各种方面相关的技术的各种方面。以下论述既定提供促进对本发明的更佳理解的信息。因此，应理解，以下论述中的陈述应理解为就此而论且不应理解为对现有技术的承认。在许多矿井中，从主矿内工作区的入口及出口是经由竖井。这些竖井装配有允许将人及设备输送进出的钢罩。所述罩通过钢缆连接且由大绕线机(用以上下卷绕缆索的大转轮)控制。然而，在门式采矿中，可顺着斜坡将运载工具向下驱动到工作区。竖井矿井对大小及重量具有严格限制。大多数竖井矿井罩的大小小于2米X2米X2米；因此，将大物件放置在地下的能力变得非常困难。本发明解决大部件组合件及在这些受限空间矿井中使用的问题。
发明内容
本发明涉及一种用以保护使用者免受外部环境影响的救生舱。所述救生舱包括具有气锁的内前部模块。所述救生舱包括滑动地附接到所述内前部模块的外前部模块。所述外前部模块在所述内前部模块上于其中所述外前部模块基本上包封所述内前部模块的压缩状态与其中所述内前部模块从所述外前部模块延伸且在所述内前部模块与所述外前部模块之间存在气密密封件的延伸状态之间滑动。所述外前部模块具有前部附接部分。所述救生舱包括内后部模块。所述救生舱包括滑动地附接到所述内后部模块的外后部模块。所述外后部模块在所述内后部模块上于其中所述外后部模块基本上包封所述内后部模块的压缩状态与其中所述内后部模块从所述外后部模块延伸且在所述内后部模块与所述外后部模块之间存在气密密封件的延伸状态之间滑动。所述外后部模块具有后部附接部分，所述外后部模块经由所述后部附接部分附接到所述外前部模块的所述前部附接部分。当所述外前部模块与所述内前部模块处于所述延伸状态中且所述外后部模块与所述内后部模块处于所述延伸状态中且所述外前部模块与外后部模块附接时，其形成其中保护使用者免受所述外部环境影响的气密室。本发明涉及一种用于构造用以保护使用者免受外部环境影响的救生舱的方法。所述方法包括以下步骤使具有气锁的内前部模块从滑动地附接到所述内前部模块的外前部模块自其中所述外前部模块基本上包封所述内前部模块的压缩状态延伸到其中所述内前部模块从所述外前部模块延伸且在所述内前部模块与所述外前部模块之间存在气密密封件的延伸状态。所述外前部模块在所述内前部模块上于压缩状态与延伸状态之间滑动。所述外前部模块具有前部附接部分。存在以下步骤使内后部模块从滑动地附接到所述内后部模块的外后部模块自其中所述外后部模块基本上包封所述内前部模块的压缩状态延伸到其中所述内后部模块从所述外后部模块延伸且在所述内后部模块与所述外后部模块之间存在气密密封件的延伸状态。所述外后部模块在所述内后部模块上于压缩状态与延伸状态之间滑动。所述外前部模块具有后部附接部分；及经由所述外前部模块的所述附接部分及所述外后部模块的所述附接部分将所述外前部模块附接到所述外后部模块以形成其中保护使用者免受所述外部环境影响的气密室。所述外前部模块具有后部附接部分。存在以下步骤经由所述外前部模块的所述附接部分及所述外后部模块的所述附接部分将所述外前部模块附接到所述外后部模块以形成其中保护使用者免受所述外部环境影响的气密室。
在附图中，图解说明本发明的优选实施例及实践本发明的优选方法，附图中图1是本发明的救生舱的透视图，其中其前部、中心及后部模块未附接。图2是处于压缩状态中的外及内前部模块的前部透视图。图3是处于压缩状态中的外及内前部模块的后部透视图。图4a是处于延伸状态中的外及内前部模块的前部透视图。图4b是内前部凸缘通过托架与前部附接部分的附接的详细视图。图5是处于延伸状态中的外及内前部模块的后部透视图。图6是外与内前部模块及外前部模块与中心模块之间的接缝的详细视图。图7是外与内后部模块及外后部模块与中心模块之间的接缝的详细视图。图8是本发明的经组装救生舱的俯视透视图。图9是外前部模块的后部视图。图10是本发明的救生舱的模块的截面图。图11是用于非煤应用的救生舱的俯视剖面图。图12是用于煤应用的救生舱的俯视剖面图。图13是救生舱的替代设计的示意图。图14是救生舱的另一替代设计的示意图。
具体实施例方式现在参考其中在所有数个视图中相似参考编号指代类似或相同部件的图式，且更具体来说参考所述图式的图1到图7，展示用以保护使用者免受外部环境影响的救生舱10。救生舱10包括具有气锁22的内前部模块12。气锁22具有外部门34，使用者经由外部门34进入气锁22。救生舱10包括滑动地附接到内前部模块12的外前部模块14。外前部模块14在内前部模块12上于其中所述外前部模块基本上包封内前部模块12的压缩状态与其中内前部模块12从外前部模块14延伸且在内前部模块12与外前部模块14之间存在气密密封件38的延伸状态之间滑动。外前部模块14具有前部附接部分52。救生舱10包括内后部模块16。救生舱10包括滑动地附接到内后部模块16的外后部模块18。外后部模块18在内后部模块16上于其中外后部模块18基本上包封内后部模块16的压缩状态与其中内后部模块16从外后部模块18延伸且在内后部模块16与外后部模块18之间存在气密密封件40的延伸状态之间滑动。外后部模块18具有后部附接部分50，外后部模块18经由后部附接部分50附接到外前部模块14的前部附接部分52。当如图8中所示外前部模块14与内前部模块12处于延伸状态中且外后部模块18与内后部模块16处于延伸状态中且外前部模块14与外后部模块18附接时，其形成其中保护使用者免受外部环境影响的气密室24。使用者经由气锁22的内部门46从气锁22接近室24，如图9中所示，内部门46与室24连通。图10展示各模块的关系。救生舱10可包含中心模块20，中心模块20具有中心前部附接部分28，中心模块20经由中心前部附接部分28可拆卸地附接到外前部模块14的前部附接部分52 ;及中心后部附接部分32，中心模块20经由中心后部附接部分32可拆卸地附接到外后部模块18的后部附接部分50，如图1中所示。当中心模块20附接到外后部模块18及外前部模块14时，其形成气密室24。内后部模块16可具有用于从室24移除C02的气体洗涤器26，如图12中所示，图12展示供煤矿井使用的救生舱10的实施例。参见作为洗涤器26的实例的第12/075，002号美国专利申请案，其以引用的方式并入本文中。图11展示供非煤矿井使用的实施例。内后部模块16可具有用于向室24供应可呼吸气体的可呼吸气体瓶48，如图11及图12中所示。内前部模块12的气锁22可具有用于向气锁22放气的可呼吸气体瓶48。气锁22可具有定位(举例来说)在内前部模块12的前壁上的气锁22放气阀44，气锁22中的高于某一压力的气体经由放气阀44逃逸到外部环境。可存在定位在内部气锁22壁上的压力阀42，当室24中的气体压力高于预定水平时，室24中的气体经由压力阀42逃逸到气锁22中且接着经由放气阀44逃逸到外部环境。外前部模块14及外后部模块18可具有供使用者坐入的座椅30，且内前部模块12具有马桶60。座椅30可折叠到壁上直到需要而被部署且还可相对于救生舱的中心线以一角度来坐。内前部模块12可具有内前部凸缘56，且外前部模块14具有外前部凸缘55，其中当内前部模块12与外前部模块14附接在一起时在内前部凸缘56与外前部凸缘55之间具有前部密封件38，如图6中所示。内后部模块16可具有内后部凸缘53，且外后部模块18具有外后部凸缘54,其中当内后部模块16与外后部模块18附接在一起时在内后部凸缘53与外后部凸缘54之间具有后部密封件40，如图7中所示。每一模块可由金属制成且为防爆的以耐受高达15PSI的力。举例来说，所述模块的壁可为具有加劲内部及外部钢肋的约6_厚钢板。每一附接部分可为外部凸缘，且在附接在一起的每一附接部分之间存在外部密封件36。内后部模块16可包含电池及冷却系统62，如图11中所示。密封件36可为由橡胶制成的垫圈。本发明涉及一种用于构造用以保护使用者免受外部环境影响的救生舱10的方法。所述方法包括以下步骤使具有气锁22的内前部模块12从滑动地附接到内前部模块12的外前部模块14自其中外前部模块14基本上包封内前部模块12的压缩状态延伸到其中内前部模块12从外前部模块14延伸且在内前部模块12与外前部模块14之间存在气密密封件的延伸状态。外前部模块14在内前部模块12上于压缩状态与延伸状态之间滑动。外前部模块14具有前部附接部分52。存在以下步骤使内后部模块16从滑动地附接到内后部模块16的外后部模块18自其中外后部模块18基本上包封内前部模块12的压缩状态延伸到其中内后部模块16从外后部模块18延伸且在内后部模块16与外后部模块18之间存在气密密封件的延伸状态。外后部模块18在内后部模块16上于压缩状态与延伸状态之间滑动。外前部模块14具有后部附接部分50。存在以下步骤经由外前部模块14的附接部分及外后部模块18的附接部分将外前部模块14附接到外后部模块18以形成其中保护使用者免受外部环境影响的气密室24。可存在以下步骤经由中心模块20的中心前部附接部分28及外前部模块14的前部附接部分52将中心模块20附接到外前部附接部分，并经由中心后部附接部分32及外后部模块18的后部附接部分50将中心部分附接到外后部部分以形成气密室24。可存在以下步骤将内前部模块及外前部模块14以压缩状态移动到所要位置、将内后部模块及外后部模块18以压缩状态移动到邻近内前部模块及外前部模块14的所要位置，并将中心模块20移动到邻近内前部模块及外前部模块14的所要位置。可存在以下步骤在外前部模块14与内前部模块12滑动分开时，外前部模块14上的外凸缘搁置于内前部模块12的顶棚或外壁上，且内前部模块12上的内凸缘使外前部模块14的顶棚及内壁搁置于所述内凸缘上直到内前部模块12与外前部模块14完全延伸，其中内凸缘与外凸缘在其之间具有密封件地彼此接触；及将处于延伸位置中的内凸缘与外凸缘栓接在一起。在本发明的操作中，可将救生舱10以两个或两个以上部分放置到转移罩中、向下降低到适当位置中。在输送期间用如图4b中所示的钢托架65将内前部模块与外前部模块及内后部模块与外后部模块栓接在一起。当处于压缩状态中时，内前部模块12的内前部凸缘56与外前部模块14的前部附接部分52基本上齐平。将顶部处的一个钢托架65及底部处的一个钢托架65栓接到内前部凸缘56及前部附接部分52以将内前部模块及外前部模块保持于适当位置中。类似地，当处于压缩状态中时，内后部模块16的内后部凸缘53与外后部模块18的后部附接部分50基本上齐平。将顶部处的一个钢托架65及底部处的一个钢托架65栓接到内后部凸缘53及后部附接部分50以将内后部模块及外后部模块保持于适当位置中。一旦处于正确位置中，就拆卸托架65并扩展内模块及外模块以形成单件。应注意，当最初将内模块放置到外模块中、外模块的前部凸缘被向上提起使得内凸缘将经过外凸缘且不被其阻挡时，将内模块与外模块放置在一起。还可向下推动内凸缘以使其经过夕卜凸缘。在扩展内前部模块及外前部模块、接着扩展内后部模块及外后部模块之后，将其栓接在一起以形成具有室24的一个大组合件。如果需要，那么可装配一个或一个以上额外中心模块，此进一步增加室24的内部就座容量。作为一实例，每一模块可为约1. 4m宽XL 8m高XL 8m长。与标准的栓接在一起的模块化救生舱相对比，救生舱10允许同时将两个部分降低到适当位置中。救生舱10还提供组合件的变化的横截面，此提供救生舱10的额外强度。救生舱10设计及应用
1.煤矿井(需要防爆结构的矿井)2.非煤矿井(也称为硬岩石，这些矿井包含所有采矿类型金属、非金属、贵金属、盐及石灰岩)3.其它地下应用，包含(但不限于)隧道修建、化学工厂、有毒环境。救生舱10包括1.内前部模块122.外前部模块143.内后部模块164.外后部模块185.中心模块201.内前部模块12a.内前部模块12将用作气锁22，且为矿工在进入到外前部模块14中之前的第一进入点。b.内前部模块12区将为正压力且具有空气冲洗或放出空气能力。2.外前部模块14a.外前部模块14将在内前部模块12上滑动且沿着两者交会的凸缘接缝具有使用螺栓与螺母的坚实固定。此区还将装配有密封件38以便阻止任何气体进入接合的模块。b.外前部模块14将具有附接到每一侧壁以供占用者坐下的可拆卸座椅30。3.内后部模块16a.内后部模块16将用于盛放气体洗漆系统、电池、氧气、气瓶48及冷却系统。4.外后部模块18a.外后部模块18将在内后部模块16上滑动且沿着两者交会的凸缘接缝具有使用螺栓与螺母的坚实固定。此区还将装配有密封件40以便阻止任何气体进入接合的模块。b.外后部模块18将具有附接到每一侧壁以供占用者坐下的可拆卸座椅30。5.中心模块20中心模块20用作可经装配以使救生舱10在任何时间更大以使更大数目个矿工就座的填充选项。中心模块20将使用螺栓与螺母同前部外凸缘及后部外凸缘连接，且这些接缝也将装配有密封件以阻止气体进入室24。滑动模块化救生舱10的主要特征为1.小型紧凑且可容易移动。2.两个区段形成与一个现有技术救生舱相同的尺寸。3.救生舱10可经扩展以适合任何采矿应用。4.模块化设计保护设备免受损坏，因为其是以完全装配妥当的状态装运的。5.较轻重量区段由于凸缘连接点强度而提供较大强度。6.具成本效益的装运及较低的输送与运输费用，因为2个区段具有单件的占用面积。7.可由于独特设计而同时运输较大数目个救生舱10。在替代实施例中，并非如图9中所示的弯曲形状，而是救生舱顶棚及侧壁可具有轻微折痕以便增加强度且辅助内模块与外模块的对准，如图13中所示。或者，顶棚及侧壁可由厚波纹钢板制成，如图14中所示。救生舱10的所有其它特征保持相同，即，凸缘组合件、模块大小等。救生舱10针对紧密入口通道而设计且解决将大的安全救生舱10放置到这些紧密场所中的困难。所述救生舱可用于以下工业中1.煤矿井(需要防爆结构的矿井)2.非煤矿井(也称为硬岩石，这些矿井包含所有采矿类型；金属、非金属、贵金属、盐及石灰岩)。3.其它应用，包含(但不限于)隧道修建、化学工厂、有毒环境。尽管已出于说明目的而在前述实施例中对本发明进行了详细的描述，但是应理解所述细节仅用于说明目的，并且所属领域的技术人员可在其中做出变化形式，此并不背离以上权利要求书所述的本发明精神和范围。
权利要求
1.一种免受外部环境影响的救生舱，其包括 内前部模块，其具有气锁； 外前部模块，其滑动地附接到所述内前部模块，所述外前部模块在所述内前部模块上于其中所述外前部模块基本上包封所述内前部模块的压缩状态与其中所述内前部模块从所述外前部模块延伸且在所述内前部模块与所述外前部模块之间存在气密密封件的延伸状态之间滑动，所述外前部模块具有前部附接部分； 内后部模块；及 外后部模块，其滑动地附接到所述内后部模块，所述外后部模块在所述内后部模块上于其中所述外后部模块基本上包封所述内后部模块的压缩状态与其中所述内后部模块从所述外后部模块延伸且在所述内后部模块与所述外后部模块之间存在气密密封件的延伸状态之间滑动，所述外后部模块具有后部附接部分，所述外后部模块经由所述后部附接部分附接到所述外前部模块的所述前部附接部分，当所述外前部模块与所述内前部模块处于所述延伸状态中且所述外后部模块与所述内后部模块处于所述延伸状态中且所述外前部模块与外后部模块附接时，其形成其中保护使用者免受所述外部环境影响的气密室。
2.根据权利要求1所述的救生舱，其包含中心模块，所述中心模块具有中心前部附接部分，所述中心模块经由所述中心前部附接部分可拆卸地附接到所述外前部模块的所述前部附接部分；及中心后部附接部分，所述中心模块经由所述中心后部附接部分可拆卸地附接到所述外后部模块的所述后部附接部分，当所述中心模块附接到所述外后部模块及所述外前部模块时，其形成所述气密室。
3.根据权利要求2所述的救生舱，其中所述内后部模块具有用于从所述室移除C02的气体洗漆器。
4.根据权利要求3所述的救生舱，其中所述内后部模块具有用于向所述室供应可呼吸气体的可呼吸气体瓶。
5.根据权利要求4所述的救生舱，其中所述内前部模块的所述气锁具有用于向所述气锁放气的可呼吸气体瓶。
6.根据权利要求5所述的救生舱，其中所述气锁具有气锁放气阀，所述气锁中的高于某一压力的气体经由所述气锁放气阀逃逸到所述外部环境。
7.根据权利要求6所述的救生舱，其中所述气锁具有与所述室流体连通的压力阀，当所述室中的气体压力高于预定水平时，所述室中的气体经由所述压力阀逃逸。
8.根据权利要求7所述的救生舱，其中所述外前部模块及所述内后部模块将具有供使用者坐入的座椅，且所述内前部模块具有马桶。
9.根据权利要求8所述的救生舱，其中所述内前部模块具有内前部凸缘且所述外前部模块具有外前部凸缘，其中当所述内前部模块与所述外前部模块附接在一起时在所述内前部凸缘与所述外前部凸缘之间具有前部密封件，所述内后部模块具有内后部凸缘且所述外后部模块具有外后部凸缘，其中当所述内后部模块与所述外后部模块附接在一起时在所述内后部凸缘与所述外后部凸缘之间具有后部密封件。
10.根据权利要求9所述的救生舱，其中每一模块由金属制成。
11.根据权利要求9所述的救生舱，其中每一附接部分为外部凸缘，且在附接在一起的每一附接部分之间存在外部密封件。
12.根据权利要求10所述的救生舱，其中所述内后部模块包含电池及冷却系统。
13.根据权利要求1所述的救生舱，其包含托架，当所述内前部模块与外前部模块处于所述压缩状态中时，所述托架附接到所述内前部模块与外前部模块以使其维持于所述压缩状态中。
14.一种用于构造用以保护使用者免受外部环境影响的救生舱的方法，其包括以下步骤 使具有气锁的内前部模块从滑动地附接到所述内前部模块的外前部模块自其中所述外前部模块基本上包封所述内前部模块的压缩状态延伸到其中所述内前部模块从所述外前部模块延伸且在所述内前部模块与所述外前部模块之间存在气密密封件的延伸状态，所述外前部模块在所述内前部模块上于压缩状态与延伸状态之间滑动，所述外前部模块具有前部附接部分； 使内后部模块从滑动地附接到所述内后部模块的外后部模块自其中所述外后部模块基本上包封所述内前部模块的压缩状态延伸到其中所述内后部模块从所述外后部模块延伸且在所述内后部模块与所述外后部模块之间存在气密密封件的延伸状态，所述外后部模块在所述内后部模块上于压缩状态与延伸状态之间滑动，所述外前部模块具有后部附接部分；及 经由所述外前部模块的所述附接部分及所述外后部模块的所述附接部分将所述外前部模块附接到所述外后部模块以形成其中保护使用者免受所述外部环境影响的气密室。
15.根据权利要求14所述的方法，其包含以下步骤经由中心模块的中心前部附接部分及所述外前部模块的所述前部附接部分将所述中心模块附接到所述外前部附接部分，并经由中心后部附接部分及所述外后部模块的所述后部附接部分将中心部分附接到所述外后部部分以形成所述气密室。
16.根据权利要求15所述的方法，其包含以下步骤将所述内前部模块及外前部模块以所述压缩状态移动到所要位置、将所述内后部模块及外后部模块以压缩状态移动到邻近所述内前部模块及外前部模块的所要位置，并将所述中心模块移动到邻近所述内前部模块及外前部模块的所要位置。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述以所述压缩状态移动所述内前部模块及外前部模块包含以下步骤借助附接到所述内前部模块及外前部模块以使其保持于所述压缩状态中的托架而以所述压缩状态移动所述内前部模块及外前部模块。
18.根据权利要求17所述的方法，其包含以下步骤在所述外前部模块与所述内前部模块滑动分开时，所述外前部模块上的外凸缘搁置于所述内前部模块的顶棚或外壁上，且所述内前部模块上的内凸缘使所述外前部模块的顶棚及内壁搁置于所述内凸缘上直到所述内前部模块与所述外前部模块完全延伸，其中所述内凸缘与外凸缘在其之间具有密封件地彼此接触；及将处于延伸位置中的所述内凸缘与外凸缘栓接在一起。
全文摘要
本发明涉及一种用以保护使用者免受外部环境影响的救生舱及一种用于构造所述救生舱的方法。所述救生舱具有内前部模块，其具有气锁；外前部模块，其滑动地附接到所述内前部模块；内后部模块；及外后部模块。所述外前部模块在所述内前部模块上于其中所述外前部模块基本上包封所述内前部模块的压缩状态与其中所述内前部模块从所述外前部模块延伸且在所述内前部模块与所述外前部模块之间存在气密密封件的延伸状态之间滑动。所述外前部模块具有前部附接部分。所述外后部模块滑动地附接到所述内后部模块。当所述外前部模块与所述内前部模块处于所述延伸状态中且所述外后部模块与所述内后部模块处于所述延伸状态中且所述外前部模块与外后部模块附接时，其形成其中保护使用者免受所述外部环境影响的气密室。
文档编号E21F11/00GK103046950SQ201110461190
公开日2013年4月17日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年10月13日
发明者约翰·J·小赖因曼, 安东尼·法鲁西亚 申请人:斯特拉塔产品全球有限责任公司