一种应用于客车落水情况下的破窗逃生装置

技术领域

本发明涉及车辆公共安全技术领域，具体为一种应用于客车落水情况下的破窗逃生装置。

背景技术

公共交通安全意义重大。面对公交车出现的突发事故，特别由火灾、浓烟、机械变形等导致的车门无法正常打开，如何让乘客安全迅速逃离现场是首要任务。目前，公交车上以配置基础的安全锤作为主要应对措施，但其在设计使用上仍存在诸多问题，包括确认正确的锤击点位置、锤击方向、合理的锤击力量和使用方式等。

在车祸或火灾等情况下，窗户玻璃利用安全锤以合适的位置和力度还是容易打开的，但是一旦车辆坠落水中，玻璃已经沉入水下，此时击破玻璃将会极其困难，因为车辆完全落水后，车内外存在压力差，玻璃与水体因压力差融为一体，产生巨大刚性，玻璃极难被击破，另外由于混乱的情况，人们很难在短时间内找到安全锤，而密闭空间内的氧气会越来越少，导致一旦公交车落水就容易造成大量的人员伤亡。

发明内容

本发明的目的在于提供应用于客车落水情况下的破窗逃生装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种应用于客车落水情况下的破窗逃生装置，包括安装在玻璃外侧呈对角线分布的至少两个罩壳，所述罩壳中设有容纳压盘的容纳腔，所述压盘的内侧设有击穿组件，所述压盘远离玻璃的一侧设有弹簧，所述压盘的另一侧、位于所述罩壳的外壁上设有若干个进水孔，当所述罩壳沉到水下一定深度时水压迫使所述压盘挤压所述弹簧产生一定位移使水进入到所述压盘的内侧，所述击穿组件至少包括与水反应的料剂和破碎钉，所述罩壳上还设有容纳所述破碎钉通过的击打孔。

因为公交车在落水后车辆的姿态不能确定是什么样的，因此利用在车窗玻璃上呈对角线分布的罩壳可以很好的对该玻璃所处的深度进行检测，当该处位置处于水深.米以下，则水压会挤压压盘以及弹簧，使压盘产生位移，当位移一定量时，压盘上的密封破坏，水进入到压盘的内侧，使击穿组件中与水反应的料剂产生剧烈反应，从而在短时间内产生较大的能量将破碎钉推向玻璃的方向，破碎钉穿过击打孔击碎玻璃，此时乘客可以很轻易的将玻璃打碎而逃生，且击穿组件在水压和水的共同作用下才会触发，也就是说，只有在落水后沉入水里一定深度后才会触发，普通的自然条件无法使得水分进入，因此能够在自然的雨雪天气下长时间的保存，保证了动作的可靠性。

进一步的，所述压盘的两侧形成独立的空间，所述压盘靠近所述弹簧的一侧设有穿刺槽和弹簧槽，所述穿刺槽的外侧设有封膜，所述罩壳的内壁设有与所述封膜对应分布的穿刺针，所述压盘受压向所述穿刺针方向移动直至所述穿刺针顶开所述封膜，所述压盘两侧的空间连通。

为了保证压盘内侧空间的相对密封，而另一侧可以使水自由的进入，并在一定的条件下，使一侧的水进入到另一侧的空间内，压盘靠近弹簧的一侧设有穿刺槽和弹簧槽，弹簧槽中用来容纳弹簧，压盘通过穿刺槽可以利用穿刺针进行定位，且穿刺针可以顶开穿刺槽的外侧设有封膜，使穿刺槽形成一个连通通道，使得压盘两侧的空间连通，水由外侧进入到压盘的内侧，使得内部的料剂与水接触而反应。

进一步的，所述封膜为硬质的塑料薄膜，所述封膜通过热熔胶热封固定在所述压盘的表面，所述穿刺针具有尖端，所述尖端偏离所述封膜的中心，所述穿刺槽的直径大于所述穿刺针的直径。

封膜使用硬质的塑料薄膜可以保证良好的密封性，且可以在刺针刺向封膜时直接使封膜脱落而不是被刺穿，保证穿刺槽完全被打开，使水容易从穿刺槽中进入到压盘的内侧，因此实现当车窗沉入到水面以下一定深度后，水就会迅速的与料剂反应，使得破碎钉穿过击打孔击碎玻璃。

进一步的，所述击穿组件还包括堵头和顶块，所述压盘的内侧设有容纳所述堵头的堵头容纳槽，所述顶块连接在所述堵头的内壁，所述破碎钉固定在所述顶块上，且所述破碎钉贯穿所述压盘，所述堵头与所述压盘的端面之间具有间隙。

堵头位于堵头容纳槽中，通过外锁止环进行定位，顶块通过内锁止环固定在堵头的内壁，破碎钉固定在顶块上并向着玻璃的一侧，为了保证破碎钉在受到压力有足够的冲击速度，堵头与压盘的端面之间具有间隙，当压力增加到一定值时，内锁止环断裂，顶块和破碎钉以高速向玻璃的方向飞去，由于间隙的存在，可以达到更大的速度。

进一步的，所述料剂位于所述堵头的内侧，并位于所述顶块远离所述破碎钉的一侧，所述堵头远离所述压盘的一侧设有弧形孔板，所述顶块远离所述破碎钉的一侧设有弧形的内凹面，所述内凹面和弧形孔板之间形成爆炸腔，所述料剂包括焙烧硅藻土、钠粉、铁粉、铝粉、活性炭，所述料剂中各物质的质量含量比为：20%的焙烧硅藻土、30%的钠粉、15%的铁粉、15%的铝粉、20%的活性炭。

通过设置的弧形的内凹面和弧形孔板，可以增加料剂和水反应后的作用面积，水再进入到压盘的内侧后通过再通过弧形孔板进入到爆炸腔，与料剂中的钠粉、铁粉、铝粉产生钠的氧化还原反应和铝热反应，产生大量的气体和热量，使得较小的爆炸腔瞬间增压，将顶块向玻璃的方向快速推动，使得破碎钉击碎玻璃。

进一步的，所述弧形孔板的内侧设有弧形封闭板，所述弧形孔板上设有若干个通孔，所述弧形封闭板的中间位置处设有一个导柱，所述导柱滑动连接在所述通孔内，所述弧形封闭板的面积与所述弧形孔板的面积相同。

为了使得在反应后大量的能量向着顶块的方向传递而不是向着玻璃的反方向传递，使用一个弧形封闭板封闭通孔，使得反应后产生的能量都向着玻璃的方向传递，因而破碎钉获得更大的击穿力。

进一步的，堵头中设置环形的浸水通道，浸水通道的中部设有扩张部，扩张部通过小孔部连接在堵头的端面，扩张部通过大孔部与爆炸腔连通，扩张部的通径大于大孔部的通径大于小孔部的通径。

当水流从压盘内侧流进来时，从小孔部慢慢的浸入到爆炸腔中，与爆炸腔中的反应物产生反应，增加了在瞬间进入到爆炸腔中的水量，而爆炸产生时，由于小孔部的收口较窄，因此，当压力在爆炸腔中释放时，高速的水流从小孔部喷出形成喷力，反推堵头向玻璃的方向运动，再与顶块向玻璃的方向的速度加成，使得破碎钉击碎玻璃。

进一步的，所述罩壳的内壁设有与所述弧形孔板位置对应的弧形凸起部，所述弧形凸起部的直径小于所述弧形孔板的直径，所述弧形凸起部的弧度大于所述弧形孔板的弧度。

为了使得进入到压盘内侧的水能够快速的进入到弧形孔板的内侧，设置了一个弧形凸起部，水流在弧形凸起部的导流作用下，顺着弧形孔板上的通孔进入到爆炸腔中。

进一步的，所述顶块的外壁设有内锁止环，所述内锁止环嵌设在所述堵头的内壁，所述堵头的外壁设有外锁止环，所述外锁止环嵌设在所述压盘的内壁。

通过内锁止环和外锁止环保持压盘、堵头和顶块的相对固定能力，而当反应后产生的压力破坏了内锁止环和外锁止环的连接力时，则顶块产生较快的运动速度，破碎钉瞬间冲向玻璃进行击碎，外锁止环和内锁止环的内侧设有一层薄的连接部，便于撕裂。

进一步的，所述所述压盘的外壁设有密封圈，所述压盘的中间位置处设有中心孔，所述压盘与所述罩壳之间还设有弹性套，所述弹性套位于所述破碎钉的外侧。

为了保证破碎钉在前进的道路上没有水的阻力，能够以较快的速度冲向玻璃，利用弹性套套在破碎钉的外侧，防止水进入到破碎钉的前面形成阻力。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

本发明在车窗玻璃的外部设置罩壳，内部设置可活动的压盘，当公交车落水达到一定深度后，罩壳受到较大的水压，使压盘向内滑动，使得罩壳内的料剂和水发生剧烈反应，在狭小的空间内释放能量，将破碎钉挤压在玻璃表面，实现将玻璃击碎，且本发明的触发装置可靠性高，不会受到雨水潮气的影响，可以在落水后快速的相应，提高乘客在水下逃脱公交车的概率，减少人员伤亡。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明安装在玻璃上的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明受到水压时的结构示意图；

图4是本发明击碎玻璃时的结构示意图；

图5是本发明压盘的结构示意图；

图6是本发明堵头的结构示意图；

图中：1、罩壳；101、进水孔；102、容纳腔；103、击打孔；11、穿刺针；12、弧形凸起部；2、压盘；201、穿刺槽；202、弹簧槽；203、堵头容纳槽；204、中心孔；21、密封圈；22、弹簧；23、封膜；24、弹性套；3、堵头；301、爆炸腔；302、浸水通道；303、扩张部；304、大孔部；305、小孔部；31、弧形孔板；311、通孔；32、弧形封闭板；321、导柱；33、外锁止环；4、顶块；41、内锁止环；5、破碎钉。

具体实施方式

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。

请参阅图1-6，本发明提供技术方案：应用于客车落水情况下的破窗逃生装置，包括安装在玻璃外侧呈对角线分布的至少两个罩壳1，罩壳1中设有容纳压盘2的容纳腔102，压盘2的内侧设有击穿组件，压盘2远离玻璃的一侧设有弹簧22，压盘2的另一侧、位于罩壳1的外壁上设有若干个进水孔101，当罩壳1沉到水下一定深度时水压迫使压盘2挤压弹簧22产生一定位移使水进入到压盘2的内侧，击穿组件至少包括与水反应的料剂和破碎钉5，罩壳1上还设有容纳破碎钉5通过的击打孔103。

因为公交车在落水后车辆的姿态不能确定是什么样的，因此利用在车窗玻璃上呈对角线分布的罩壳1可以很好的对该玻璃所处的深度进行检测，当该处位置处于水深0.5米以下，则水压会挤压压盘2以及弹簧22，使压盘2产生位移，当位移一定量时，压盘2上的密封破坏，水进入到压盘2的内侧，使击穿组件中与水反应的料剂产生剧烈反应，从而在短时间内产生较大的能量将破碎钉5推向玻璃的方向，破碎钉5穿过击打孔103击碎玻璃，此时乘客可以很轻易的将玻璃打碎而逃生，且击穿组件在水压和水的共同作用下才会触发，也就是说，只有在落水后沉入水里一定深度后才会触发，普通的自然条件无法使得水分进入，因此能够在自然的雨雪天气下长时间的保存，保证了动作的可靠性。

具体的，如图2-4所示，压盘2的两侧形成独立的空间，压盘2靠近弹簧22的一侧设有穿刺槽201和弹簧槽202，穿刺槽201的外侧设有封膜23，罩壳1的内壁设有与封膜23对应分布的穿刺针11，压盘2受压向穿刺针11方向移动直至穿刺针11顶开封膜23，压盘2两侧的空间连通。

为了保证压盘2内侧空间的相对密封，而另一侧可以使水自由的进入，并在一定的条件下，使一侧的水进入到另一侧的空间内，压盘2靠近弹簧22的一侧设有穿刺槽201和弹簧槽202，弹簧槽202中用来容纳弹簧22，压盘2通过穿刺槽201可以利用穿刺针11进行定位，且穿刺针11可以顶开穿刺槽201的外侧设有封膜23，使穿刺槽201形成一个连通通道，使得压盘2两侧的空间连通，水由外侧进入到压盘2的内侧，使得内部的料剂与水接触而反应。

具体的，如图2-4所示，封膜23为硬质的塑料薄膜，封膜23通过热熔胶热封固定在压盘2的表面，穿刺针11具有尖端，尖端偏离封膜23的中心，穿刺槽201的直径大于穿刺针11的直径。

封膜23使用硬质的塑料薄膜可以保证良好的密封性，且可以在刺针11刺向封膜23时直接使封膜23脱落而不是被刺穿，保证穿刺槽201完全被打开，使水容易从穿刺槽201中进入到压盘2的内侧，因此实现当车窗沉入到水面以下一定深度后，水就会迅速的与料剂反应，使得破碎钉5穿过击打孔103击碎玻璃。

具体的，如图2-4所示，击穿组件还包括堵头3和顶块4，压盘2的内侧设有容纳堵头3的堵头容纳槽203，顶块4连接在堵头3的内壁，破碎钉5固定在顶块4上，且破碎钉5贯穿压盘2，堵头3与压盘2的端面之间具有间隙。

堵头3位于堵头容纳槽203中，通过外锁止环33进行定位，顶块4通过内锁止环41固定在堵头3的内壁，破碎钉5固定在顶块4上并向着玻璃的一侧，为了保证破碎钉5在受到压力有足够的冲击速度，堵头3与压盘2的端面之间具有间隙，当压力增加到一定值时，内锁止环41断裂，顶块4和破碎钉5以高速向玻璃的方向飞去，由于间隙的存在，可以达到更大的速度。

具体的，如图2-4所示，料剂位于堵头3的内侧，并位于顶块4远离破碎钉5的一侧，堵头3远离压盘2的一侧设有弧形孔板31，顶块4远离破碎钉5的一侧设有弧形的内凹面，内凹面和弧形孔板31之间形成爆炸腔301，料剂包括焙烧硅藻土、钠粉、铁粉、铝粉、活性炭，其中，料剂中各物质的质量含量比为：20%的焙烧硅藻土、30%的钠粉、15%的铁粉、15%的铝粉、20%的活性炭。

通过设置的弧形的内凹面和弧形孔板31，可以增加料剂和水反应后的作用面积，水再进入到压盘2的内侧后通过再通过弧形孔板31进入到爆炸腔301，与料剂中的钠粉、铁粉、铝粉产生钠的氧化还原反应和铝热反应，产生大量的气体和热量，使得较小的爆炸腔301瞬间增压，将顶块4向玻璃的方向快速推动，使得破碎钉5击碎玻璃。

具体的，如图6所示，弧形孔板31的内侧设有弧形封闭板32，弧形孔板31上设有若干个通孔311，弧形封闭板32的中间位置处设有一个导柱321，导柱321滑动连接在通孔311内，弧形封闭板32的面积与弧形孔板31的面积相同。

为了使得在反应后大量的能量向着顶块4的方向传递而不是向着玻璃的反方向传递，使用一个弧形封闭板32封闭通孔311，使得反应后产生的能量都向着玻璃的方向传递，因而破碎钉5获得更大的击穿力。

具体的，如图6所示，堵头3中设置环形的浸水通道302，浸水通道302的中部设有扩张部303，扩张部303通过小孔部305连接在堵头3的端面，扩张部303通过大孔部304与爆炸腔301连通，扩张部303的通径大于大孔部304的通径大于小孔部305的通径。

当水流从压盘2内侧流进来时，从小孔部305慢慢的浸入到爆炸腔301中，与爆炸腔301中的反应物产生反应，增加了在瞬间进入到爆炸腔301中的水量，而爆炸产生时，由于小孔部305的收口较窄，因此，当压力在爆炸腔301中释放时，高速的水流从小孔部305喷出形成喷力，反推堵头3向玻璃的方向运动，再与顶块4向玻璃的方向的速度加成，使得破碎钉5击碎玻璃。

具体的，如图2-4所示，罩壳1的内壁设有与弧形孔板31位置对应的弧形凸起部12，弧形凸起部12的直径小于弧形孔板31的直径，弧形凸起部12的弧度大于弧形孔板31的弧度。

为了使得进入到压盘2内侧的水能够快速的进入到弧形孔板31的内侧，设置了一个弧形凸起部12，水流在弧形凸起部12的导流作用下，顺着弧形孔板31上的通孔311进入到爆炸腔301中。

具体的，如图6所示，顶块4的外壁设有内锁止环41，内锁止环41嵌设在堵头3的内壁，堵头3的外壁设有外锁止环33，外锁止环33嵌设在压盘2的内壁。

通过内锁止环41和外锁止环33保持压盘2、堵头3和顶块4的相对固定能力，而当反应后产生的压力破坏了内锁止环41和外锁止环33的连接力时，则顶块4产生较快的运动速度，破碎钉5瞬间冲向玻璃进行击碎，外锁止环33和内锁止环41的内侧设有一层薄的连接部，便于撕裂。

具体的，如图2-4所示，压盘2的外壁设有密封圈21，压盘2的中间位置处设有中心孔204，压盘2与罩壳1之间还设有弹性套24，弹性套24位于破碎钉5的外侧。

为了保证破碎钉5在前进的道路上没有水的阻力，能够以较快的速度冲向玻璃，利用弹性套24套在破碎钉5的外侧，防止水进入到破碎钉5的前面形成阻力。

本发明的工作原理：因为公交车在落水后车辆的姿态不能确定是什么样的，因此利用在车窗玻璃上呈对角线分布的罩壳1可以很好的对该玻璃所处的深度进行检测，当该处位置处于水深0.5米以下，则水压会挤压压盘2以及弹簧22，使压盘2产生位移，当位移一定量时，为了保证压盘2内侧空间的相对密封，而另一侧可以使水自由的进入，并在一定的条件下，使一侧的水进入到另一侧的空间内，压盘2靠近弹簧22的一侧设有穿刺槽201和弹簧槽202，弹簧槽202中用来容纳弹簧22，压盘2通过穿刺槽201可以利用穿刺针11进行定位，且穿刺针11可以顶开穿刺槽201的外侧设有封膜23，封膜23使用硬质的塑料薄膜可以保证良好的密封性，且可以在刺针11刺向封膜23时直接使封膜23脱落而不是被刺穿，保证穿刺槽201完全被打开，水容易从穿刺槽201中进入到压盘2的内侧，使穿刺槽201形成一个连通通道，使得压盘2两侧的空间连通，水由外侧进入到压盘2的内侧，使得内部的料剂与水接触而反应，通过设置的弧形的内凹面和弧形孔板31，可以增加料剂和水反应后的作用面积，水再进入到压盘2的内侧后通过再通过弧形孔板31进入到爆炸腔301，与料剂中的钠粉、铁粉、铝粉产生钠的氧化还原反应和铝热反应，产生大量的气体和热量，使得较小的爆炸腔301瞬间增压，将顶块4向玻璃的方向快速推动，使得破碎钉5击碎玻璃，此时乘客可以很轻易的将玻璃打碎而逃生，且击穿组件在水压和水的共同作用下才会触发，也就是说，只有在落水后沉入水里一定深度后才会触发，普通的自然条件无法使得水分进入，因此能够在自然的雨雪天气下长时间的保存，保证了动作的可靠性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。