避难所、连接器及其方法
【专利摘要】一种由矿工在矿井中使用的避难所，包括容器。所述避难所包括帐篷，所述帐篷以未展开状态装在所述容器中。所述帐篷包括可充气支架结构和封口，所述支架结构可从未展开状态充气至展开状态，所述封口将展开状态的所述帐篷密封连接至所述容器。所述支架结构具有多个以连接器相互连接的软管，所述软管的内直径小于5英寸。一种气体流量装置。一种用于矿井中的矿工的避难所，包括容器以及置于所述容器中的帐篷。所述容器可以从所述帐篷内部接近,所述帐篷具有测试装置，可以在所述帐篷展开后，从所述帐篷内部获取外部环境的样本。一种为矿井中的矿工提供避难硐室的方法。
【专利说明】避难所、连接器及其方法
[0001]相关申请的交叉引用本申请是序号为61/808，115、申请日为2013年4月3日的US临时申请的非临时申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及可充气展开的便携式避难所。更加具体来说，本发明涉及具有以内直径小于4英寸的消防软管制成的支架结构的可充气展开的便携式避难所。
【背景技术】
[0003]过去的可充气展开的便携式避难所有漏气问题。帐篷连接在金属容器上，并从该容器展开；在过去，所述帐篷采用一种容易漏气的充气结构，该充气结构难以长时间维持其完整形态，例如，此类帐篷的典型预期和要求时间为96小时。如果存在漏气问题，则该充气结构可能需要重新充气或甚至可能需要打补丁，以令其能长时间维持原状。由于所述帐篷是在紧急情况下才需要展开的，展开的帐篷本就是为了针对其外部的可能危险进行保护，这些外部的可能危险也令得任何此类修理或漏气问题都难以处理。
[0004]此外，在过去，用于支承展开帐篷的充气结构相当大且笨重，占用了相应体积的内部空间，而内部空间本应供矿工或其他在展开的避难所中寻求保护的个人。因此，需要一种能展开的避难所，该避难所具有可充气且基本无漏气的支架结构，且该支架结构在避难所展开的帐篷14内占用的内部空间极少或可忽略。
【发明内容】
[0005]本发明涉及一种避难所。该避难所可以适用于矿井的矿工，或可以适用于处于危险环境中的个人，无论是地上或地下。该避难所包括容器。该避难所包括帐篷，所述帐篷以未展开的状态装在所述容器中，且可以扩大至展开状态并从容器中伸出，以为矿工提供保护性环境，所述容器可以从帐篷内部进入或接近(accessible)。所述帐篷包括可充气支架结构和封口，所述支架结构可以从未展开状态充气至展开状态，所述封口可以将展开状态的帐篷封连至所述容器。所述支架结构具有多个以连接器相互连接的软管。所述软管的内直径小于5英寸。所述容器包括多个压缩气瓶，可以操作所述气瓶来为支架结构充气，由此将帐篷扩大至展开状态。
[0006]本发明涉及一种气体流动装置。所述装置包括外罩，所述外罩具有至少3个不同的倒钩接头，包括第一、第二和第三倒钩接头。所述装置包括第一消防软管，所述第一消防软管的一端套接所述第一倒钩接头。所述装置包括第二消防软管，所述第二消防软管的一端套接所述第二倒钩接头。所述装置包括第三消防软管，所述第三消防软管的一端套接所述第三倒钩接头。所述装置包括第一夹具，所述第一夹具安装在所述第一消防软管的末端和所述第一接头上，以将所述第一消防软管夹持在所述第一接头上。所述装置包括第二夹具，所述第二夹具安装在所述第二消防软管的末端和所述第二接头上，以将所述第二消防软管夹持在所述第二接头上。所述装置包括第三夹具，所述第三夹具安装在所述第三消防软管的末端和所述第三接头上，以将所述第二消防软管夹持在所述第三接头上。
[0007]本发明涉及一种用于矿井的矿工的避难所，以在外部环境下保护矿工。所述避难所包括容器。所述避难所包括帐篷，所述帐篷以未展开的状态装在所述容器中，且可以扩大至展开状态并从容器中伸出，以为矿工提供保护性的环境。所述容器可以从帐篷内部接近。所述帐篷设有测试支持装置，用于从帐篷内部获取外部环境的取样。
[0008]本发明还涉及一种为矿井的矿工提供避难所的方法。所述方法包括打开金属容器的步骤。还有将以未展开的状态装在所述容器中的所述帐篷扩大至展开状态，从容器中伸出，以为矿工提供保护性的环境的步骤。所述容器可以从帐篷内部接近。所述帐篷包括可充气支架结构和封口，所述支架结构可以从未展开状态充气至展开状态，所述封口可以将展开状态的所述帐篷封连至所述容器，且所述支架结构具有多个以连接器相互连接的软管。所述软管的内直径小于5英寸。所述容器包括多个压缩气瓶，可以操作所述气瓶来为所述支架结构充气，由此将所述帐篷扩展到展开状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]本发明的优选实施例和实施本发明的优选方法如下列附图所示:
图1是本发明的避难所展开状态的透视图。
[0010]图2是从展开的帐篷内观看所述容器的剖视图。
[0011]图3是所述支架结构的透视图。
[0012]图4是所述支架结构的正视图。
[0013]图5是所述支架结构的侧视图。
[0014]图6是所述帐篷和容器之间的封口的剖视图。
[0015]图7a是所述容器中的管道的管线的侧面剖视图。
[0016]图7b是所述容器中的压缩气瓶的侧面剖视图。
[0017]图8是所述展开的避难所的顶面剖视图，展示了放气软管和气密舱充气软管。
[0018]图9是从所述气密舱的透视图，展示了所述主帐篷室26的内壁。
[0019]图10是从展开状态的帐篷外部正面观看所述气密舱的剖面透视图。
[0020]图11是四端口连接器的顶视图。
[0021]图12是四端口连接器的透视图。
[0022]图13是四端口连接器的侧视图。
[0023]图14是四端口连接器的顶视图。
[0024]图15是四端口连接器的正视图。
[0025]图16是四端口连接器的顶视图。
[0026]图17是三端口连接器的透视图。
[0027]图18是三端口连接器的正视图。
[0028]图19是三端口连接器的侧视图。
[0029]图20所不为末端连接器。
[0030]图21是末端连接器的透视图。
[0031]图22展示了倒钩接头的螺纹。
[0032]图23是末端连接器的正视图。
[0033]图24是末端连接器的侧视图。
[0034]图25是末端连接器的顶视图。
[0035]图26展示了测试端口。
[0036]图27展示了测试端口的垫圈。
[0037]图28展示了测试端口。
[0038]图29是倒钩接头的透视图。
[0039]图30是倒钩接头的左视图。
[0040]图31是倒钩接头的侧视图。
[0041]图32是倒钩接头的螺纹。
[0042]图33是倒钩接头的右视图。
[0043]图34展示了充气软管。
[0044]图35展示了消防软管的轴向视图。
[0045]图36展示了消防软管的侧视图。
[0046]图37展示了一种直径小于图36中的消防软管的消防软管轴向视图。
[0047]图38是图37中的消防软管的侧视图。
[0048]图39展示了放气软管。
[0049]图39B展示了图39中的软管的一个末端。
[0050]图40展示了气密舱软管。
[0051]图41展示了以未展开状态连接在帐篷接头框架上的帐篷。
[0052]图42展示了帐篷接头框架的金属法兰和长边。
[0053]图43展示了帐篷接头框架。
[0054]图44展示了帐篷接头框架的金属法兰和短边。
[0055]图45展示了气密舱和气密舱内壁与主帐篷室的交界面。
[0056]图46展示了从气密舱内部观看气密舱的局部视图。
[0057]图47展示了放气阀的正视图。
[0058]图48展示了放气阀的侧视图。
[0059]图49展示了放气阀底座。
[0060]图50展示了放气阀底座的顶视图。
[0061]图51展示了放气阀底座的正视图。
[0062]图52展示了放气阀底座的侧视图。
[0063]图53展示了从气密舱内部观看气密舱外壁的局部视图。
[0064]图54展示了未展开状态下即将进行折叠的帐篷。
[0065]图55展示了未展开状态下正在进行折叠的帐篷。
[0066]图56展示了未展开状态下已折叠完毕，预备卷起放入容器中的帐篷。
[0067]图57展示了耳塞袋。
[0068]图58展示了二端口连接器。
[0069]图59是容器的侧视图。
[0070]图60是带气瓶和管道的容器的侧视剖面图。
[0071]图61是带管线的控制柜的剖面图。
[0072]图62是风机驱动装置管道的轴向视图。
[0073]图63是风机驱动装置管道的顶视图。
[0074]图64是风机驱动装置管道的侧视图。
[0075]图65是充气管道的轴向视图。
[0076]图66是充气管道的顶视图。
[0077]图67是充气管道的侧视图。
[0078]图68是放气管道的轴向视图。
[0079]图69是放气管道的侧视图。
[0080]图70是放气管道的顶视图。
[0081]图71是氧气管道的轴向视图。
[0082]图72是氧气管道的侧视图。
[0083]图73是氧气管道的顶视图。
[0084]图74是管道和多支管的侧视图。
[0085]图75展示了多支管。
[0086]图76展示了门开启的容器。
【具体实施方式】
[0087]现在参考附图，所述附图中采用相似标号来标明几幅附图中相似或相同的组件；更为具体地，参考其中的图1，图中展示了避难所10。所述避难所10可以用于矿井的矿工，或用于地上或地下危险环境中的个人。所述避难所10包括容器12。所述避难所10包括帐篷14，所述帐篷以未展开的状态置于所述容器12中，且可张开至展开状态并从所述容器12伸出，以为矿工提供保护性环境。所述容器12可从帐篷14内部接近，如图2所示。帐篷14包括如图3-图5所示的可充气支架结构16和封口 18，所述可充气支架结构可以从未展开状态充气成为展开状态，所述封口 18可以将展开状态的帐篷14封连于容器12上，如图6所示。该支架结构16具有多个通过连接器22相互连通的软管20。所述软管20的内直径小于5英寸。所述容器12包括多个压缩气瓶24，如图7a和图7b所示，可操作所述压缩气瓶以向所述支架结构16充气，由此将所述帐篷14扩大至展开状态。
[0088]所述支架结构16是由连接器22和消防软管56连接起来而制成的，如图3_图5所示。沿所述支架结构16每一侧的顶边58，除其末端外，均采用了如图11-图15所示的四端口连接器60来连接消防软管56。消防软管56的末端57安装在四端口连接器60的每个接头31上，且每个消防软管56的所述末端57和所述消防软管56所连接的各个接头31上设有夹具64，以将消防软管56夹持在适当位置上。顶边58的每个末端处，使用如图16-图19中所示的三端口连接器62，以连接消防软管56。从所述三端口或四端口连接器处向下延伸的每条消防软管56的底部17处，设有如图20-图25中所示的末端连接器66，所述末端连接器的接头31上夹持有消防软管56，且根据端口的不同，还可能有止逆阀116或充气管91或放气管120，如图20所示。
[0089]所述帐篷14可以包括形成保护性环境的主帐篷室26和如图8、图9和图10所示的气密舱28，矿工通过所述气密舱进入主帐篷室26。容器12可以是金属容器，且可以承受至少15psi的爆炸力。容器12可以是便携式的。展开状态下的避难所10可以为每人提供至少15平方英尺建筑面积和30-60立方英尺体积，如下所示:
每人不受限体积(立方采高(英寸)):每人不受限体积(立方英尺)
-36或以下...............................................30
>36-<=42.................................................37,5
>42-<=48.................................................45
>43-<=54-…………………………………………52.5
>54............................................................60
作为示例，在一个可以容纳多达36人的避难所10的实施例中，该避难所长15’ -6 Y’X宽6’ -8 Y’ X高3’ -9”。构成所述容器12的外部钢板厚，使得所述容器足够轻而便携，但具有足够强度来承受至少15PSI的爆炸。
[0090]本发明涉及一种气体流动装置30，如图5、11、36、13、14和15所示。所述装置30包括外罩23，所述外罩具有至少3个不同的倒钩接头31，包括第一倒钩接头32，第二倒钩接头34和第三倒钩接头36。所述装置30包括第一消防软管38，所述第一消防软管的一端57套接所述第一倒钩接头32。所述装置30包括第二消防软管40，所述第二消防软管的一端57套接所述第一倒钩接头34。所述装置30包括第三消防软管42，所述第三消防软管的一端57套接所述第三倒钩接头36。所述装置30包括第一夹具44，所述第一夹具安装在所述第一消防软管38的末端57和所述第一接头32上，以将所述第一消防软管38夹持在所述第一接头32上。所述装置30包括第二夹具46，所述第二夹具安装在所述第二消防软管40的末端57和所述第二接头34上，以将所述第二消防软管40夹持在所述第二接头34上。所述装置30包括第三夹具48，所述第三夹具安装在所述第一消防软管42的末端57和所述第三接头36上，以将所述第三消防软管42夹持在所述第三接头36上。所述外罩23中空，以允许流体例如气体通过其端口 67在其内部流动。每个接头31均是供流体流过的端口 67。所述第一接头32具有形成第一端口 50的开口。所述第二接头34具有形成第二端口 52的开口。所述第三接头36具有形成第三端口 54的开口。每个额外接头具有形成端口 67的开口。接头31中至少有2个之间呈91度-179度的角度。例如，所述第一接头32与所述第二接头34之间呈91度-179度之间的角度，优选为约135度。
[0091]对如图13和图15所示的四端口连接器60而言，所述外罩23具有中空部分200，所述中空部分具有第一部分202和第二部分204。每个部分具有长边206和短边208。所述第一部分202的长边和短边分别连接至所述第二部分204的长边和短边，以在所述第一和第二部分的长边206之间，以及所述第一和第二部分的短边208之间，形成大于0°且小于180°的角度，优选为135°。所述第一部分202和第二部分204各具有中边210，所述中边在其各自的短边208和长边206之间延伸。每条中边201具有开口 212，呈螺纹圆柱形的倒钩接头31从中间部分200穿过所述开口 212向外伸出。所述中间部分200具有右边214和左边216。所述右边214具有开口 212，呈螺纹圆柱形的倒钩接头31穿过所述开口 212向外伸出。所述左边216具有开口 212，呈螺纹圆柱形的倒钩接头31穿过所述开口212向外伸出，所述倒钩接头31与所述右边214的倒钩接头31间隔相对，且所述倒钩接头的中轴218与所述第一边202的倒钩接头31线性对齐。对于三端口连接器67，其左边无接口，仅有实心的中间部分200上有适配四端口连接器60的开口 212。所述中间部分200，所述第一和第二部分，以及所有的倒钩接头31，是一个连续的整体。
[0092]本发明涉及在外部环境下保护矿井的矿工的避难所10，如图1所示。所述避难所10包括容器12。所述避难所包括以未展开形态置于所述容器12中的帐篷14，所述帐篷可以膨胀至展开状态并从所述容器12伸出，来为矿工形成保护性环境。所述容器12可以从帐篷14的内部接近，如图2所示。所述帐篷14具有测试接口 68，如图26、27、28所示，用于从帐篷14内部获取外部环境的样本。
[0093]本发明涉及一种为矿井的矿工提供避难所的方法。该方法包括打开金属容器12的步骤。还有将以未展开形态置于所述容器12中的帐篷14扩展至展开状态，并从所述容器12伸出为矿工形成保护性环境的步骤。所述容器12可以从帐篷内部接近。所述帐篷14包括可充气支架结构16，能够从未展开状态充气至展开状态，以及封口 17，能够将展开状态的帐篷14封连至所述容器12上。所述支架结构16具有多条通过连接器22相互连接的软管20。所述软管20的内径小于5英寸。所述容器12包括多个压缩气瓶24，可操作所述气瓶给所述支架结构16充气，由此将帐篷14扩展至展开状态。
[0094]在本发明的操作中，如图29-33所示的用于软管连接的接头31，是用于将软管20构建成三维骨架形式，以构成支架结构16的专门物品。接头31是三端口连接器62(图17)的一部分(用于连接来自3个方向的软管20)，四端口连接器60 (图12)的一部分(用于连接来自4个方向的软管20)，以及末端连接器66 (图20和21)的一部分，以便在“管脚”位置塞住管腿的末端，连接对所述支架结构16进行充气并维持其充气状态所需的各种其他方面一例如充气软管91 (图34)、压力释放阀门、或放气软管120 (图3)。所述接头31由招制成。
[0095]所述软管接头31为“倒钩”接头31。要固定软管20，需将软管20套插至所述倒钩接头31，并在所述接头31的倒钩区域上施加夹具64，例如螺旋齿夹具，如图11所示。可以使用收缩包装来覆盖夹具64，以防止损坏，并钝化夹具64可能具有的任何尖利边缘，令其不会损坏罩盖或其他软管部分。所述避难所10两侧的相对接头31的姿态角并非线性对齐，因此软管56比接头31更加柔韧，引起软管56屈曲，而在所述避难所10的宽度上形成接头与接头之间的边对边圆弧。
[0096]软管20的内直径应当小于5’ ’。所述支架中所使用的两条软管20的优选尺寸为
1.75”和2.5”内直径(ID)，如图35-38所示。如图39所示的放气软管96，以及如图40所示的气密舱软管92，由以涤纶编织的外包装护套密封的三元乙丙橡胶(EPDM)制成的橡胶衬垫组成，所述衬垫具有符合矿山安全和健康管理局(MSHA)标准的抗燃性，且额定承受高达500psi的压力。放气软管96可以购自固特异公司的Horizon系列(Goodyear Horizon),气密舱软管92可以购自派克汉尼汾公司(Parker Hannifin)，两种软管的末端都含有用于连接目的的倒钩接头36和套圈33。支架结构16中所采用的软管20是消防软管56，一般用于消防，其具有橡胶衬垫，例如氯丁橡胶衬垫和涤纶或尼龙制成的丝套。处于折叠状态下的消防软管56，能够在存放时放平，且额定能承受高达300psi的压力。充气后的支架中维持的典型压力为40-80PSI。消防软管56可以是购自Key Fire Hose公司，例如型号为SP17或SP 25的软管。
[0097]图6所示为从软侧避难所10织物(帐篷14)到硬侧金属矩形框架71 (容器12)的过渡。从织物到金属的过渡，是将所述织物夹在两个金属法兰70之间，形成永久机械性连接来达成的，所述金属法兰的其中之一属于所述框架71，另一个则是支撑杆72。铆钉74穿过所有零件，将其永久性地连接在一起。帐篷接头框架71是从软侧避难所10的织物过渡到硬侧的带壳钢制容器12的机械式接口，该框架是形状为矩形的金属框架71，该形状非常接近所述容器12的横截面比例尺度，但较小些。所述接口框架的一侧连接在软侧帐篷14上，由此形成顶盖焊件子组件73。软侧帐篷14与钢制容器12连接处设有2个接口。矩形框架71仅以沿周边一行的螺钉82栓接在钢制容器12内的隔板80上。框架71和隔板80之间设有周边发泡密封条84，以减少漏气性。帐篷接头框架71亦如图41的步骤4中所示。一般地，图42、43、44所示为框架71的单边。帐篷14的织物和金属容器12之间的所述过渡形成气密性封口 18。
[0098]空气测试端口垫圈86，如图27所示，用于对扣眼94处的织物-塑料接口进行密封；所述扣眼安装在避难所10的内壁93上，充当帐篷14中的“测试端口 ”68的开口，通过该开口，可以对避难所10外的空气环境进行抽气取样。所述测试端口开口未使用时，以耳塞塞住。耳塞88装在耳塞袋108中，如图45所示。
[0099]所述避难所10的容员量例如如下:18、24、30、36人。其型号表示如下:
1618-4.0-2018
2624-4.0-2013
2630-3.0-2018
3636-4.0-2018
术语示例:以上述的1618-4.0-2018为例，其中“ 16”代表栓接避难所10的钢箱(16人容量的传统箱体)，“ 18”代表充气避难所10的大小/容员量，“4.0”代表避难所的10标称高度(4.0英尺)，“2018”代表如下事实:避难所10的大小遵守有关矿山避难所的建筑面积和体积要求的2018年相关美国联邦法规(the Code of Federal Regulat1ns , CFR)。
[0100]参考图8、9、10、45、46，使用底部法兰90将气密舱软管92连接在气密舱28上。气密舱28是在充气时用单源高压气瓶24释放的空气进行充气的三块体积之一。扣眼94用于形成供放气软管96 (用于排出冲放空气流)穿过气密舱28内壁93的物理通道——其本质上是围绕放气软管96外直径进行密封的橡胶圆环，以防止气密舱28和避难所10的主帐篷室26之间的空气体积连通。环结98用于手持，以便于避难所10的使用者操作拉链125。操作拉链125时，需要一个相对物来抓持一一由于其气密/水密设计，所述拉链需要相当大的力才能开关。所述气密舱充气软管92将空气充入气密舱28，而放气软管96仅引进冲放空气。所述冲放空气由位于气密舱28上的手动放气阀100释放。请见图47和图48。所述放气阀100具有与放气软管96相连接的接头191，用于开关放气阀100的手柄192，以及消音器193。所述放气阀自身为标准规格,可购自马克马斯特卡尔公司(McMaster Carr)。放气阀100用放气阀底座126固定在气密舱28的内壁上，如图49-52所示，所述底座是焊在气密舱内壁93两侧的一块织物强化件。气密舱底座126具有带孔165的末端顶盖163，用于将放气阀100固定在底座126上。
[0101]所述气密舱28的外壁95的每个底角附近设有至少I个，也可能是2个压力释放阀102，用于将气密舱28中的多余压力释放到外部大气中。气密舱软管92贯穿气密舱28内壁93的底部法兰90，以向气密舱28充气。容器12的正面顶部设有压力释放阀102，以释放主帐篷14室的多余压力，如图1所示。
[0102]图1所示为避难所10 ;其中设有金属容器12，带有展开的已充气帐篷14和气密舱28，所述帐篷14具有用于容纳人员的主帐篷室26，所述气密舱28设置于容器12的相对端；其中设有垃圾箱104，以例如缝制的方式连接在帐篷14的外壁95上。还有设于外壁95中的拉链125，打开该拉链即可接近垃圾箱104，以将垃圾放入箱体104，如图53所示。可以关闭通向垃圾箱104的拉链125，以将垃圾箱104从气密舱28封闭起来。主帐篷室26可以容纳人员例如矿工至少96小时。容器12中存放有:供给，例如食物和水；压缩气瓶24，例如空气瓶和氧气瓶；以及气动CO2洗涤器106。所述CO2洗涤器106在避难所10展开后移入主帐篷26室中。参考美国专利14申请13/460，252和美国专利14申请12/075，002，两者皆以参考文献的方式在此引入。若希望向避难所10中添置空调，请参考美国临时专利14申请61/690，565，在此以参考文献的方式引入。
[0103]图41和图54-56所示为将帐篷14存放在容器12中的帐篷14折叠说明。图41所示为与帐篷14相连的帐篷接头框架79。图3-图5所示为内部避难所支架结构16。所述内部避难所支架结构16由以二端口、三端口或四端口连接器连接在一起的消防软管56构成。在图3中，充气软管91连接在末端连接器66的接头上，所述末端连接器位于支架结构16左前部的消防软管56的底部，且放气软管96连接在末端连接器66的接头上，所述末端连接器位于支架结构16的右前部的软管56的底部。所述支架结构16右后侧的软管56底部的末端连接器66处，以及连接充气软管91的末端连接器66处，设有止逆阀116，以令压缩空气无法通过这些点(例如通充气软管91)而逆行。
[0104]图11展示了连接在四端口连接器60上的消防软管56。图16展示了连接在三端口连接器60上的消防软管56。图20展示了具有充气软管91的末端连接器66和连接在末端连接器66上的消防软管56。图29-33展示了连接器22的倒钩接头31。消防软管56的末端57套接在连接器22的倒钩接头31上，且以夹具64置于所述消防软管56的末端57和所述连接器22的倒钩接头31上并闭合，以将消防软管56夹持在连接器22的倒钩接头31上。图12-图15展示了四端口连接器60。2个端口 64之间的角度为135°。图17-图19展示了三端口连接器62。2个端口 67之间的角度为135°。
[0105]图34展示了充气软管91，用于通过末端连接器66连接消防软管，如图3所示。图21-图25展示了机械加工且有螺纹的倒钩末端连接器66。所述末端连接器66具有端口67，用于接收除消防软管56之外的阀门或软管。
[0106]图26展示了测试端口 68。图57展示了压力释放阀102以及用于装盛塞住测试端口 68的耳塞88的耳塞袋108。图9展示了从主帐篷室26内部观看气密舱28的内壁93以及位于左下侧的法兰90和扣眼94的视图，气密舱28的充气软管91和放气软管96分别穿过所述法兰90和扣眼94。放气软管96穿过扣眼94。图9展示了从容器12连接至气密舱的气密舱充气软管91和放气软管96。
[0107]软管支架结构16连接至帐篷14的内部，例如，以附着在帐篷14内部上的尼龙搭扣，沿帐篷14每隔一段距离将消防软管56固定在帐篷14的内部。图9展示了气密舱28，所述气密舱28的内壁93缝制到帐篷14上，以在帐篷14的末端构成气密舱。气密舱28内壁93上设有拉链125，以允许人员通过气密舱28到达主帐篷室26。气密舱28的外壁95上也设有拉链125，以允许矿工或其他人进入气密舱28。
[0108]图47展示了放气阀标签110，用于指示气阀中的矿工拉动栓梢以解锁放气阀100，以手动操作放气阀100。还可以采用正压力来将外部环境阻挡在展开的避难所10之外。气密舱28中和容器12的压力释放阀102释放任何多余压力，以避免避难所10内积压起任何类型的多余压力。从压缩气瓶24连续流经洗涤器106的空气和氧气提供了恒定气体源，以维持避难所10中的超压。图27展示了气密舱28中帐篷14的外壁95中设置的空气测试端口垫圈86。
[0109]图58展示了用于修理目的的倒钩修理连接器123，所述连接器存放在容器12的修理工具箱中。当消防软管56中存在漏气时，如有必要，可以切除消防软管56上存在漏洞的部分，然后将修理连接器123置于消防软管56的分离部分之间，并用夹具64将其连接在一起，以修复漏洞。
[0110]图42展示了与帐篷接头框架71相关的支撑杆72，长边114。图44展示了帐篷接头框架71的支撑杆72和短边112。图43展示了帐篷接头框架71。
[0111]图59、60、76、61展示了主要气体系统的管道。针对需以空气和/或氧气进行充气的每个区域，都设有一条不同的单独压缩管道线168，所述管线从容器12中的压缩气瓶24一直延伸至将要充气的区域。所述管道有氧气管道160，风机传动装置管道162，放气管道164和充气管道166。图62、63、64展示了风机驱动管道162的管线168总成，所述管线总成向帐篷14充气并驱动气动洗涤器106，向避难所10的成员提供连续的空气和氧气。充入帐篷14的空气和氧气通过洗涤器106。当容器12首先充气并关闭后，氧气和空气瓶24连接至管线168。来自气瓶24的压缩气体由调节仪表总成152控制在原位。所述调节仪表总成152位于为管线168提供可操纵性的控制柜154中。
[0112]输气管线168或管道通过气瓶接头159连接至压缩气瓶24上，所述管线穿过所述柜154的壁上锁紧螺母172和线夹174之间的垫圈170，连接至调节器176，再连接至阀门178，所述阀门可用于控制管线168中的气流。管线168设有弯管180，所述管线168折返穿过柜154的壁。所述管道的末端为接头182，所述接头182连接至通往洗涤器106的软管。在此情况下，还沿单独管线168向洗涤器106输送氧气，且可以根据避难所10中的成员数量，通过阀门178决定氧气量。当需要展开避难所10时，打开容器12的门181，如图76所示，并铺开容器12中的帐篷14。接着，拉动容器12外壁上的绳索169，如图66和图67所示，以启动充气管线166的调节器176，并允许气瓶24的压缩气体通过气密舱软管92充入气密舱28，通过充气软管91充入支架结构16，并通过与主室端口 185相关的多支管183充入主帐篷室26。其他管道则由矿工打开其各自的阀门178来手动启动，所述阀门可通过打开控制柜154来接近。一般来说，在处于未展开状态的避难所10置入矿山后即执行这一步骤，以令风扇、氧气和放气管线在等待避难所10展开的期间全部启动。至于放气管道164，一旦启动，放气管道164的管线168经由放气软管96连接至放气阀100，仅当矿工进入气密舱28并手动开启放气阀100时，压缩气体才从放气阀100释放至气密舱28。至于氧气管道160的管线168和风机传动装置162的管线168，两者都连接至洗涤器106上的流量阀上。所述洗涤器的流量阀保持在关闭位置，因此尽管氧气和风机驱动装置的管道线168启动，也不会有氧气或空气泄漏。但是，一旦避难所10已展开，矿工在进入主帐篷室26之后，将会拉动容器12的洗涤器106，其氧气和风机驱动装置管道线接入主帐篷室26中。一旦洗涤器106就位，洗涤器流量阀即开启，以允许空气和氧气流入洗涤器106。可以根据避难所10中的矿工数目，来设置所述流量阀，以改变氧气管道160的管线168的氧气流量水平。应当注意，处于未展开状态下的容器12的大小是可以移动至所需地点的，例如，用铲车移动。当矿井的前端穿过地层，煤矿被运走后，可以跟随矿井的前进而移动容器12。
[0113]所有不同的管道线的操作方式本质相同。图68、69和70展示了放气管道164的管线168总成。放气管道164的管线168总成的操作和体系结构与上述风机驱动装置管道162的管线168总成本质相同。所述管线168或管道起始部分的气瓶接头159连接至配置于该管线164的压缩气瓶24。管线168或管道通过垫圈170穿过柜154的壁，到达调节器176，经过阀门178，然后折返出柜154的壁，所述壁上设有管线168或管道连接放气软管96的接头182。类似地，图65、66和67展示了充气管道166的管线168总成，用于给消防软管56的支架结构16充气。充气管道166的管线168总成连接至设在容器12中的多支管183，如图74和75所示。多支管183具有充气软管加长节187和锁紧软管加长节189，所述充气软管加长节连接充气软管91，并从其延伸至连接消防软管56的支架结构16，以向消防软管56的支架结构16充气；所述锁紧软管加长节连接至气密舱软管92，以便以充气软管166的管线168总成的部分空气对气密舱28进行充气。此外，所述多支管183中还设有主室端口 185，直接将空气从多支管释放入主帐篷室26，以连同来自洗涤器106的空气和氧气对主帐篷室26进行充气。图71、72和73展示了氧气通道166的管线168。
[0114]按照30 CFR § 7.505，展开的避难所10提供至少15平方英尺建筑面积/每人和30-60立方英尺体积/每人，如下表中所示。气密舱也包含在所述空间和体积中，因为废弃物丢弃在该替代避难所之外。
[0115]每人不受限体积(立方采高(英寸)):每人不受限体积(立方英尺)*
36或以下...............................................30
>36-<=42...............................................37.5
>42-<=4%...............................................45
>48-<=54................................................52.5
>54......................................................60
*包括12英寸的间隙调整。
[0116]虽然为了解释说明，通过以上实施例对本发明进行了详细描述，但应理解，所述细节仅为说明目的，本领域技术人员还可以制作出以下所述的权利要求之外的变形方式，这些变形方式亦不脱离本发明的思路和范围。
【权利要求】
1.一种供矿井中的矿工使用的避难所，包括: 容器；以及 帐篷，所述帐篷以未展开状态装在所述容器中，且可以扩展至展开状态并从所述容器中伸出，以便为矿工提供保护气氛，所述容器可以从所述帐篷内部接近； 其中，所述帐篷包括可充气支架结构和封口，所述支架结构能从未展开状态充气至展开状态，所述封口将展开状态的帐篷密封连接至所述容器，所述支架结构具有多个以连接器相互连接的软管，所述软管的内直径小于5英寸； 其中，所述容器包括多个压缩气瓶，可操作所述气瓶以对所述支架结构进行充气，从而将所述帐篷扩展至展开状态。
2.根据权利要求1所述的避难所，其特征在于，所述帐篷包括主帐篷室和气密舱，所述主帐篷室具有保护性环境，且矿工通过所述气密舱进入所述主帐篷室。
3.根据权利要求2所述的避难所，其特征在于，所述容器为金属容器，且能承受至少15psi的爆炸力。
4.根据权利要求3所述的避难所，其特征在于，所述容器为便携式容器。
5.根据权利要求4所述的避难所，其特征在于，所述避难所在展开状态下能提供每人至少15平方英尺建筑面积和每人30-60立方英尺体积，如下所示: 每人不受限体积(立方采高(英寸)):每人不受限体积(立方英尺)-36或以下...............................................30 >36-<=42................................................37.5>42-<=48................................................45 >48-<=54................................................52.5.>54..........................................................60。
6.根据权利要求5所述的避难所，其特征在于，所述支架结构包括:四端口连接器，所述四端口连接器具有从其每个端口伸出的软管；三端口连接器，所述三端口连接器设置于所述支架结构的每个末端且具有从其每个端口伸出的软管；末端连接器，所述末端连接器设于所述支架结构的每个底部，并具有一个端口和从该端口伸出的软管。
7.根据权利要求6所述的避难所，其特征在于，至少一条软管具有氯丁橡胶垫圈和涤纶或尼龙丝套。
8.根据权利要求7所述的避难所，其特征在于，所述容器中设有与所述气瓶进行流体连通的氧气管道、风机传动装置管道、放气管道和充气管道。
9.根据权利要求8所述的避难所，其特征在于，所述气密舱包括放气阀，所述放气阀连接在放气软管上，所述放气软管连接在所述放气管道上。
10.一种气体流量装置，包括: 外罩，所述外罩具有至少3个不同的倒钩接头，包括第一、第二和第三倒钩接头； 第一消防软管，其一端套接于所述第一倒钩接头； 第二消防软管，其一端套接于所述第二倒钩接头； 第三消防软管，其一端套接于所述第三倒钩接头； 第一夹具，其夹持在所述第一消防软管末端和所述第一接头，以将所述第一消防软管夹持在所述第一接头上； 第二夹具，所述第二夹具夹持所述第二消防软管末端和所述第二接头，以将所述第二消防软管夹持在所述第二接头上；以及 第三夹具，所述第三夹具夹持所述第三消防软管末端和所述第三接头，以将所述第三消防软管夹持在所述第三接头上。
11.一种用于矿井中的矿工的避难所，以在外部环境中保护矿工，所述避难所包括: 容器；以及 帐篷，所述帐篷以未展开状态装在所述容器中，且可以扩展至展开状态并从所述容器中伸出，以便为矿工提供保护气氛，所述容器可以从所述帐篷内部接近，所述帐篷具有测试装置，可从所述帐篷内部获取外部环境的样本。
12.—种为矿井中的矿工提供避难室的方法，包括以下步骤: 打开金属制成的容器；以及 将以未展开状态置于所述容器中的帐篷扩展到展开状态，所述展开状态的帐篷从所述容器中伸出，以给矿工提供保护性环境，所述容器可以从所述帐篷内部接近； 其中，所述帐篷包括可充气支架结构和封口，所述支架结构可从未展开状态充气至展开状态，所述封口将展开状态的所述帐篷密封连接至所述容器，所述支架结构具有多个以连接器相互连接的软管，所述软管的内直径小于5英寸； 其中，所述容器包括多个压缩气瓶，可操作所述气瓶以对所述支架结构进行充气，由此将所述帐篷扩展至展开状态。
【文档编号】E21F11/00GK104141508SQ201410133032
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】大卫·埃默森·莫斯特, 肖恩·L.·菲克, 迈克尔·斯科特·比肖夫 申请人:斯特塔产品全球公司