一种高层建筑箱体式防晕眩逃生舱装置

技术领域

本发明涉及应急逃生装置技术领域，尤其涉及一种高层建筑箱体式防晕眩逃生舱装置。

背景技术

在化工园区的高层建筑发生火灾时，使用普通电梯进行逃生是被禁止的，因为电梯容易由于断电造成卡壳，而乘坐电梯的人员被困在电梯厢内，电梯井直通楼房各层，火场烟气涌入时极易造成“烟囱效应”，电梯里的人员随时会被浓烟毒气熏呛而窒息死亡。因此，人们只能通过逃生通道(楼梯)逃离火场。倘若火势过于严峻，烟气已经完全充满高层建筑的疏散楼梯，将导致人员无法安全通过逃生楼梯(人员在逃生过程中大概率被烟气的高温、毒性伤害甚至导致死亡)。常见楼梯逃生装置，设计为开放式结构，例如CN202110370313.6，这将导致人员在使用过程中仍然会受到烟气的影响，因此迫切需要发明一种密闭性能相对好、排烟效果较佳的逃生舱装置。

箱体式应急逃生舱是一种帮助人们从高层建筑火灾中快速上、下楼梯的便捷装置，如果其在设计阶段不考虑可折叠性与便携性，将占用楼梯大部分空间，严重影响人员的正常上、下楼梯，缩小了可适用的范围。现阶段的逃生装置在下落时，存在着许多旋转、加速、减速等问题，严重影响人的使用舒适性，即在遇到紧急情况时，难以保证受困者安全且舒适逃离着火楼层。例如CN201410328303.6，逃生装置运用安全气囊，利用滚动从相应楼层下落，会导致下落逃生过程中产生震荡、旋转、偏离，可能会使被困人员在逃生过程中受到一定的伤害，同时可能对老年人和心脑血管疾病患者造成诱发疾病的二次伤害。例如CN201621361281.4，虽然利用导轨可以减少滚动下落时的不可控危险，但在楼梯转弯处仍存在旋转，可能会导致被困者在逃生时感到晕眩。而且大部分的逃生装置，无法做到对逃生装置下落过程中烟气实时处理。因此，上述问题都是需要考虑并解决的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高层建筑箱体式防晕眩逃生舱装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高层建筑箱体式防晕眩逃生舱装置，主要包括舱体、底盘、导轨、座椅、用于座椅转向的第一转向单元、电池组、控制器、陀螺仪、速度传感器、车轮、刹车单元、以及用于车轮转向的第二转向单元。

具体的，所述导轨主要包括第一导轨和第二导轨。所述第一导轨铺设在楼道平台的边缘上，供逃生舱及车轮转向。所述第二导轨铺设在楼道楼梯的左右两侧，供逃生舱从上一平台滑行到下一平台。所述第二导轨与第一导轨固定连接并连通。靠近墙面一侧的所述第一导轨的安装高度高于靠近往下楼梯一侧的第一导轨的安装高度，这样设计的好处在于，逃生舱从上一平台到达下一平台后，由于第一导轨的倾斜设计，使停留在楼道平台上的逃生舱处于向下倾斜状态，此时配合舱体转向及车轮转向后，逃生舱即可在重力作用下实现自主向下滑动，不需要额外动力驱动。

具体的，所述座椅通过第一转向单元安装在舱体内，并在第一转向单元的驱动下实现自转，使逃生者在整个下滑过程中始终处于朝前下滑的状态，从而避免在旋转的楼道中不知所向地滑行。所述车轮安装在底盘上，与底盘可转动连接，且车轮嵌套在导轨上，使逃生舱装置只能在导轨内滑动。具体的，逃生舱采用单侧两轮设计，且单个车轮采用车轮座居中，两侧为车轮的方式设计。对应的，所述导轨采用凹形设计，其顶部设有凸出用于限制车轮的活动范围，从而避免逃生舱下滑过程中出现滑出轨道的现象。

具体的，所述刹车单元安装在车轮上，该刹车单元为现有技术，可采用现成结构实现。所述速度传感器安装在车轮上，主要用于检测下滑速度及逃生舱是否停在楼道平台上。所述第二转向单元安装在底盘上，驱动车轮转向。所述电池组通过控制器分别与第一转向单元、陀螺仪、刹车单元、速度传感器和第二转向单元连接。

作为本发明的优选方案，为了方便逃生者在逃生过程中观察四周环境变化，及时察觉异常、危险状况，本发明所述舱体的侧面设有观察窗。观察窗可采用透明亚克力板嵌套在舱体内实现。

进一步的，由于楼道大多采用旋转向下的结构，因此在逃生舱向下滑行过程中，逃生者会随着旋转下滑而产生眩晕。因此，本发明所述第一转向单元主要包括转盘、第一转向齿轮、以及第一转向电机。所述转盘安装在舱体底部上，与舱体固定连接，其旋转端与座椅底部固定连接，使座椅可在底盘上转动。所述第一转向齿轮安装在座椅底部，并与第一转向电机的输出端啮合。所述第一转向电机安装在舱体底部上，与控制器连接并驱动第一转向齿轮带动座椅实现转向。在下滑过程中，控制器可根据陀螺仪和速度传感器所测量的数值来判断逃生舱所处位置(进入平台、离开平台或处于楼梯下滑中)，从而实时控制第一转向电机来调整座椅的旋转角度，以此克服旋转下滑过程中产生的晕眩与不适。

进一步的，为了使逃生舱能够在楼道内逐级下滑，本发明所述第二转向单元包括第二转向齿轮和第二转向电机。所述车轮通过车轮座安装在底盘上。所述第二转向齿轮安装在车轮座上，并与第二转向电机啮合。所述第二转向电机安装在底盘上，与控制器连接并驱动车轮实现转向。控制器时刻监测并控制逃生舱下滑的速度(通过刹车单元实现减速)，当进入下一级平台前，控制器便给刹车单元发出进一步减速信号，使逃生舱降到合适的速度进入下一级平台。由于平台上的第一导轨呈内高外低的倾斜布置，当逃生舱完全进入平台并刹停后。第二转向电机便会驱动车轮换向向下滑行的第二导轨。最后通过释放刹车，逃生舱在重力及惯性作用下自行下滑并进入第二导轨，如此循环直至到达安全层或地面。

作为本发明的优选方案，为了给逃生过程中逃生舱前进方向营造一个相对无烟的空间，本发明所述底盘上还设有排烟风机。所述排烟风机安装在底盘的侧面(包括前侧面)，其朝向为斜向下。下滑时，逃生舱通过排烟风机对附近区域烟雾的鼓吹，能够为逃生舱四周创设出短暂的无烟环境，配合舱体内的防毒面具或逃生面具，以此避免逃生过程中吸人过量毒烟引起窒息或死亡。

作为本发明的优选方案，为了进一步降低逃生人员吸入过量浓烟的风险，本发明所述舱体内还设有防毒面具或逃生面具。所述防毒面具或逃生面具悬挂在舱体内。

作为本发明的优选方案，由于逃生舱在下滑过程中比较颠簸，为了尽量避免逃生者与舱体产生过多的不必要的碰撞，所述座椅上设有安全带。

作为本发明的优选方案，由于楼道内可能存在比较浓的烟雾，单靠肉眼难以观察到前方是否有障碍物阻挡，因此，本发明所述底盘上还设有用于探测障碍物的雷达。所述雷达安装在底盘的侧面，与控制器连接。当发现前方有障碍物后，可以将下滑的逃生舱刹停并手动清除障碍物，以确保前方楼道通畅。

作为本发明的优选方案，为了让他人察觉逃生舱正在下滑逃生，本发明所述底盘上还设有声光报警器。所述声光报警器安装在底盘的侧面，并与控制器连接。当发现前方有障碍物或其他逃生者时可通过发出不同的警报声来提示，尽量确保逃生舱能顺利到达安全层或地面。

本发明的工作过程和原理是：发生火灾时，可将逃生舱整体架设在导轨上，逃生者坐进舱体内并启动逃生按钮。逃生舱在下滑过程中会实时监控下滑的速度、姿态，尽量避免逃生过程中产生晕眩和不适，随着楼道平台与楼梯之间不断下滑，控制器通过第一转向电机驱动座椅实时调整转向角度，当到达下一平台后，也会通过第二转向电机驱动车轮转向，使得逃生舱能够从平台滑向楼梯，进而滑向下一平台，实现逃生者的安全撤离。本发明还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

与现有技术相比，本发明还具有以下优点：

(1)本发明所提供的高层建筑箱体式防晕眩逃生舱装置能够以平稳的速度向下滑行，同时提供旋转座椅抵消在滑行过程中箱体的旋转，可以避免因应急逃生舱使用时的旋转、加速、减速而影响舒适性等问题。

(2)本发明所提供的高层建筑箱体式防晕眩逃生舱装置为了有效解决烟气聚集在逃生舱附近的问题，本方案专门在逃生舱外配备风扇，以实现在疏散过程中对烟气的气流控制。

(3)本发明所提供的高层建筑箱体式防晕眩逃生舱装置能够解决逃生舱空间占用过大的问题。在火灾等突发情况下，人员也可以迅速启动该装置并将其展开架于导轨之上，实现快速逃生。

附图说明

图1是本发明所提供的高层建筑箱体式防晕眩逃生舱装置的结构示意图。

图2是本发明所提供的逃生舱装置下滑过程的示意图。

图3是本发明所提供的位于平台上的第一导轨的结构示意图。

图4是本发明所提供的车轮处的结构示意图。

图5是本发明所提供的逃生舱舱体及底盘的结构透视图。

图6是本发明所提供的第一转向单元的结构示意图。

图7是本发明所提供的座椅的结构示意图。

上述附图中的标号说明：

1-舱体，2-启动按钮，3-导轨，4-雷达，5-排烟风机，6-声光报警器，7-车轮座，8-第一导轨，9-第二导轨，10-靠近墙面一侧的所述第一导轨，11-刹车单元，12-座椅，13-靠近往下楼梯一侧的第一导轨，14-第一转向电机，15-第一转向齿轮，16-转盘，17-观察窗，18-电池组，19-车轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图7所示，本实施例公开了一种高层建筑箱体式防晕眩逃生舱装置，主要包括舱体1、底盘、导轨3、座椅12、用于座椅12转向的第一转向单元、电池组18、控制器、陀螺仪、速度传感器、车轮19、刹车单元11、以及用于车轮19转向的第二转向单元。

具体的，所述导轨3主要包括第一导轨8和第二导轨9。所述第一导轨8铺设在楼道平台的边缘上，供逃生舱及车轮19转向。所述第二导轨9铺设在楼道楼梯的左右两侧，供逃生舱从上一平台滑行到下一平台。所述第二导轨9与第一导轨8固定连接并连通。靠近墙面一侧的所述第一导轨10的安装高度高于靠近往下楼梯一侧的第一导轨13的安装高度，这样设计的好处在于，逃生舱从上一平台到达下一平台后，由于第一导轨8的倾斜设计，使停留在楼道平台上的逃生舱处于向下倾斜状态，此时配合舱体1转向及车轮19转向后，逃生舱即可在重力作用下实现自主向下滑动，不需要额外动力驱动。

具体的，所述座椅12通过第一转向单元安装在舱体1内，并在第一转向单元的驱动下实现自转，使逃生者在整个下滑过程中始终处于朝前下滑的状态，从而避免在旋转的楼道中不知所向地滑行。所述车轮19安装在底盘上，与底盘可转动连接，且车轮19嵌套在导轨3上，使逃生舱装置只能在导轨3内滑动。具体的，逃生舱采用单侧两轮设计，且单个车轮19采用车轮座7居中，两侧为车轮19的方式设计。对应的，所述导轨3采用凹形设计，其顶部设有凸出用于限制车轮19的活动范围，从而避免逃生舱下滑过程中出现滑出轨道的现象。

具体的，所述刹车单元11安装在车轮19上，该刹车单元11为现有技术，可采用现成结构实现。所述速度传感器安装在车轮19上，主要用于检测下滑速度及逃生舱是否停在楼道平台上。所述第二转向单元安装在底盘上，驱动车轮19转向。所述电池组18通过控制器分别与第一转向单元、陀螺仪、刹车单元11、速度传感器和第二转向单元连接。

作为本发明的优选方案，为了方便逃生者在逃生过程中观察四周环境变化，及时察觉异常、危险状况，本发明所述舱体1的侧面设有观察窗17。观察窗17可采用透明亚克力板嵌套在舱体1内实现。

进一步的，由于楼道大多采用旋转向下的结构，因此在逃生舱向下滑行过程中，逃生者会随着旋转下滑而产生眩晕。因此，本发明所述第一转向单元主要包括转盘16、第一转向齿轮15、以及第一转向电机14。所述转盘16安装在舱体1底部上，与舱体1固定连接，其旋转端与座椅12底部固定连接，使座椅12可在底盘上转动。所述第一转向齿轮15安装在座椅12底部，并与第一转向电机14的输出端啮合。所述第一转向电机14安装在舱体1底部上，与控制器连接并驱动第一转向齿轮15带动座椅12实现转向。在下滑过程中，控制器可根据陀螺仪和速度传感器所测量的数值来判断逃生舱所处位置(进入平台、离开平台或处于楼梯下滑中)，从而实时控制第一转向电机14来调整座椅12的旋转角度，以此克服旋转下滑过程中产生的晕眩与不适。

进一步的，为了使逃生舱能够在楼道内逐级下滑，本发明所述第二转向单元包括第二转向齿轮和第二转向电机。所述车轮19通过车轮座7安装在底盘上。所述第二转向齿轮安装在车轮座7上，并与第二转向电机啮合。所述第二转向电机安装在底盘上，与控制器连接并驱动车轮19实现转向。控制器时刻监测并控制逃生舱下滑的速度(通过刹车单元11实现减速)，当进入下一级平台前，控制器便给刹车单元11发出进一步减速信号，使逃生舱降到合适的速度进入下一级平台。由于平台上的第一导轨8呈内高外低的倾斜布置，当逃生舱完全进入平台并刹停后。第二转向电机便会驱动车轮19换向向下滑行的第二导轨9。最后通过释放刹车，逃生舱在重力及惯性作用下自行下滑并进入第二导轨9，如此循环直至到达安全层或地面。

作为本发明的优选方案，为了给逃生过程中逃生舱前进方向营造一个相对无烟的空间，本发明所述底盘上还设有排烟风机5。所述排烟风机5安装在底盘的侧面(包括前侧面)，其朝向为斜向下。下滑时，逃生舱通过排烟风机5对附近区域烟雾的鼓吹，能够为逃生舱四周创设出短暂的无烟环境，配合舱体1内的防毒面具或逃生面具，以此避免逃生过程中吸人过量毒烟引起窒息或死亡。

作为本发明的优选方案，为了进一步降低逃生人员吸入过量浓烟的风险，本发明所述舱体1内还设有防毒面具或逃生面具。所述防毒面具或逃生面具悬挂在舱体1内。

作为本发明的优选方案，由于逃生舱在下滑过程中比较颠簸，为了尽量避免逃生者与舱体1产生过多的不必要的碰撞，所述座椅12上设有安全带。

作为本发明的优选方案，由于楼道内可能存在比较浓的烟雾，单靠肉眼难以观察到前方是否有障碍物阻挡，因此，本发明所述底盘上还设有用于探测障碍物的雷达4。所述雷达4安装在底盘的侧面，与控制器连接。当发现前方有障碍物后，可以将下滑的逃生舱刹停并手动清除障碍物，以确保前方楼道通畅。

作为本发明的优选方案，为了让他人察觉逃生舱正在下滑逃生，本发明所述底盘上还设有声光报警器6。所述声光报警器6安装在底盘的侧面，并与控制器连接。当发现前方有障碍物或其他逃生者时可通过发出不同的警报声来提示，尽量确保逃生舱能顺利到达安全层或地面。

本发明的工作过程和原理是：发生火灾时，可将逃生舱整体架设在导轨3上，逃生者坐进舱体1内并启动逃生按钮。逃生舱在下滑过程中会实时监控下滑的速度、姿态，尽量避免逃生过程中产生晕眩和不适，随着楼道平台与楼梯之间不断下滑，控制器通过第一转向电机14驱动座椅12实时调整转向角度，当到达下一平台后，也会通过第二转向电机驱动车轮19转向，使得逃生舱能够从平台滑向楼梯，进而滑向下一平台，实现逃生者的安全撤离。本发明还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。