本發(fā)明涉及發(fā)生地震、爆炸、投毒、海嘯、泥石流和特大火災(zāi)等災(zāi)害時(shí)，用來(lái)保護(hù)人生命的安全裝置，更具體地說(shuō)是涉及一種球形安全裝置。

背景技術(shù)：

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)卣鸹蛘咂渌麨?zāi)難來(lái)臨時(shí)，我們只能本能地想辦法躲藏起來(lái)或者逃跑。但現(xiàn)在的樓房越來(lái)越高，逃生的希望非常渺茫，像地震這種災(zāi)難往往是幾分鐘就造成了巨大的傷害，人們是很難逃避的，多數(shù)時(shí)候只能任由發(fā)展，聽天由命。為了保證人們的安全，人們也做出了不少探索。例如在建設(shè)樓房時(shí)，盡量用些抗震性能優(yōu)良的材料，采用鋼性結(jié)構(gòu)，改良整體結(jié)構(gòu)性能等一些改良措施。但是收效甚微，沒(méi)有起到?jīng)Q定性的作用，傷及人的生命的事故還是時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重危害了人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

目前已研制出了各種逃生通道或逃生裝置，但是結(jié)構(gòu)不牢固，安全性能差，沒(méi)有在根本上沒(méi)有解決安全問(wèn)題，還難以被廣泛使用，所以還沒(méi)有一個(gè)被人們公認(rèn)的安全保障措施。因此現(xiàn)在亟待一種在災(zāi)難發(fā)生時(shí)能幫助人們逃生或保護(hù)人們的安全裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)牢固，安全性能好的球形安全裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種球形安全裝置，包括球形殼體，所述球形殼體上設(shè)有安全門，所述球形殼體內(nèi)部設(shè)有安全室，其特征在于：所述球形殼體包括由外至內(nèi)設(shè)置的第一層外殼、第二層外殼、第三層外殼、第四層外殼和第五層外殼，相鄰兩層外殼之間設(shè)有間隙，所述第一層外殼采用精鋼制成，所述第二層外殼采用防火材料制成，所述第三層外殼采用金屬材料制成，所述第四層外殼包括由外至內(nèi)設(shè)置的塑料層和橡膠層，所述第五層外殼的內(nèi)壁形成所述安全室。

所述第三層外殼與所述第四層外殼之間設(shè)有滾珠，所述滾珠內(nèi)嵌入塑料層的外表面并與第三層外殼內(nèi)表面相接觸。

所述安全室內(nèi)安裝有電源、二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)、二氧化碳含量傳感器和電子控制單元，所述電源與電子控制單元電連接，所述電子控制單元通過(guò)接收所述二氧化碳含量傳感器的電信號(hào)來(lái)控制所述二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)的開啟和關(guān)閉。

所述第一層外殼、第二層外殼、第三層外殼、第四層外殼和第五層外殼上均設(shè)有進(jìn)氣通道，所述第一層外殼的進(jìn)氣通道內(nèi)安裝有氣體傳感器和液體傳感器，所述第二層外殼的進(jìn)氣通道內(nèi)設(shè)有電動(dòng)閥門，所述電子控制單元通過(guò)接收所述氣體傳感器或所述液體傳感器的電信號(hào)來(lái)控制所述電動(dòng)閥門開啟和關(guān)閉。

所述第三層外殼的進(jìn)氣通道內(nèi)設(shè)有氣體過(guò)濾器，所述氣體過(guò)濾器與電子控制單元電連接。

所述安全室內(nèi)還安裝有溫度傳感器和調(diào)溫器，所述電子控制單元通過(guò)接收所述溫度傳感器的電信號(hào)來(lái)控制所述調(diào)溫器的開啟和關(guān)閉。

所述安全室內(nèi)還安裝有氧氣瓶和空氣瓶。

所述安全門上安裝有密碼鎖，所述密碼鎖包括鎖體和通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在所述鎖體上的密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤，所述鎖體安裝于球形殼體內(nèi)，所述密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤設(shè)于安全室內(nèi)，所述殼體上設(shè)有與鎖體上鑰匙孔相對(duì)應(yīng)的通孔，所述安全門內(nèi)壁上設(shè)有與密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤同軸的圓形數(shù)字式刻度盤，所述鎖體內(nèi)設(shè)有密碼歸零鍵，且所述密碼歸零鍵的一端伸出密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤。

所述金屬材料為鈦合金。

本發(fā)明提出的球形安全裝置，球形殼體包括由外至內(nèi)設(shè)置的第一層外殼、第二層外殼、第三層外殼、第四層外殼和第五層外殼，第一層外殼采用精鋼制成，第二層外殼采用防火材料制成，第三層外殼采用金屬材料制成，第四層外殼包括由外至內(nèi)設(shè)置的塑料層和橡膠層，使得該球形殼體結(jié)構(gòu)牢固，能防火、防震，安全性能好。在安全室內(nèi)安裝有電源、二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)、二氧化碳含量傳感器和電子控制單元，使得二氧化碳與氧氣之間能進(jìn)行循環(huán)，能夠持續(xù)的給安全室內(nèi)提供充足的氧氣，從而保證安全室內(nèi)人員安全。在第一層外殼的內(nèi)壁上靠近進(jìn)氣通道的位置安裝有氣體傳感器和液體傳感器，在第二層外殼的進(jìn)氣通道內(nèi)設(shè)有電動(dòng)閥門，這樣該球形安全裝置外部處于有毒環(huán)境或水中時(shí)，通過(guò)電動(dòng)閥門可以及時(shí)的關(guān)閉進(jìn)氣通道，從而保證安全室內(nèi)人員安全。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明球形安全裝置外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明球形殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明球形殼體上的進(jìn)氣通道示意圖；

圖4為本發(fā)明球形殼體的控制原理框圖；

圖5為本發(fā)明密碼鎖安裝在安全門上的示意圖；

圖6為從安全室內(nèi)看的密碼鎖的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1，本發(fā)明提出的球形安全裝置，包括球形殼體10，球形殼體10上設(shè)有安全門20用于人員的進(jìn)出，該安全門20在不影響人員進(jìn)出的同時(shí)，盡可能地減小面積，主要是怕影響整個(gè)球形安全裝置的受力強(qiáng)度。球形殼體內(nèi)部設(shè)有安全室，根據(jù)實(shí)際需求，該安全室可以設(shè)計(jì)成容納三、五或七個(gè)人不等的容量空間。

如圖2，球形殼體10包括由外至內(nèi)設(shè)置的第一層外殼11、第二層外殼12、第三層外殼13、第四層外殼14和第五層外殼15，相鄰兩層外殼之間設(shè)有間隙。第一層外殼11采用精鋼制成，用于抵抗外面強(qiáng)大的壓力和打擊力，當(dāng)球形安全裝置受到重物碾壓或類似于炮彈等沖擊力很強(qiáng)的重力打擊時(shí)，有很強(qiáng)的抵抗力，不至于傷害到安全室內(nèi)的人員。第二層外殼12采用防火材料制成，用于防止爆炸、火災(zāi)等災(zāi)害產(chǎn)生的高溫對(duì)人員產(chǎn)生傷害。本實(shí)施例中防火材料為石棉，也可以采用其它類似的防火材料。第三層外殼13采用金屬材料制成，用于抵抗沖擊力，在外部強(qiáng)大的沖擊力之下，球形外殼不至于破裂進(jìn)而保護(hù)人員免受傷害。本實(shí)施例中第三層外殼采用鈦合金制成。第四層外殼14包括由外至內(nèi)設(shè)置的塑料層141和橡膠層142，塑料層141用于承受橡膠層、第五層外殼和安全室內(nèi)人員的重量，還有連接第三層外殼的作用。橡膠層142用于吸收外部的沖擊力，當(dāng)外部強(qiáng)大的沖擊力傳遞到球形殼體上時(shí)，由橡膠層吸收掉，而不至于傳遞到人員身上，使人員在安全室內(nèi)更加安全。第三層外殼13與第四層外殼14之間設(shè)有滾珠16，滾珠16內(nèi)嵌入塑料層141的外表面并與第三層外殼13內(nèi)表面相接觸，使得第三層外殼與第四層外殼可以相對(duì)滑動(dòng)。這樣當(dāng)球形殼體在外力的作用下產(chǎn)生劇烈的翻滾時(shí)而能保證人員能平穩(wěn)地置身于安全室內(nèi)，不受到傷害。第五層外殼15的內(nèi)壁形成安全室30，安全室30內(nèi)設(shè)置各種舒適性的設(shè)備，如海棉坐椅、軟墊等，保證人員進(jìn)入到安全室內(nèi)后能長(zhǎng)時(shí)間呆在狹小的空間內(nèi)而不至于太難受。

如圖4，安全室內(nèi)安裝有電源31和電子控制單元32，電池31與電子控制單元32電連接。

如圖3，第一層外殼11、第二層外殼12、第三層外殼13、第四層外殼14和第五層外殼15上均設(shè)有進(jìn)氣通道40，用于安全室與外部進(jìn)行氣體交換。如圖4，第一層外殼的進(jìn)氣通道內(nèi)安裝有氣體傳感器111和液體傳感器112，氣體傳感器111和液體傳感器112分別與電子控制單元32電連接。氣體傳感器111用于感應(yīng)球形殼體外部是否有有毒氣體，如果安全室的外部被人投毒，或者球形殼體外部由于某種原因產(chǎn)生了有毒氣體，這時(shí)氣體傳感器就會(huì)感應(yīng)到并發(fā)送電信號(hào)給電子控制單元，電子控制單元對(duì)信息進(jìn)行比對(duì)，如果發(fā)現(xiàn)外部有毒氣體太嚴(yán)重時(shí)，進(jìn)氣通道就會(huì)關(guān)閉。液體傳感器112用于感應(yīng)殼體是否處于水中，當(dāng)球形殼體落入水中時(shí)，液體傳感器就會(huì)感應(yīng)到并發(fā)送電信號(hào)給電子控制單元，進(jìn)氣通道就會(huì)關(guān)閉，使安全室內(nèi)人員處于安全的狀態(tài)。

如圖3和圖4，第二層外殼12的進(jìn)氣通道內(nèi)設(shè)有電動(dòng)閥門121，電動(dòng)閥門121與電子控制單元32電連接，電動(dòng)閥門121用于開啟/關(guān)閉第二層外殼12的進(jìn)氣通道。電子控制單元通過(guò)接收氣體傳感器或液體傳感器的電信號(hào)來(lái)控制電動(dòng)閥門開啟和關(guān)閉。如氣體傳感器感應(yīng)到球形殼體外部有有毒氣體或液體傳感器到球形殼體落入水中時(shí)，氣體傳感器或液體傳感器發(fā)送電信號(hào)給電子控制單元，電子控制單元控制電動(dòng)閥門關(guān)閉，從而關(guān)閉進(jìn)氣通道，保證安全室內(nèi)人員安全。當(dāng)球形殼體脫離有毒氣體和液體環(huán)境時(shí)，電子控制單元控制電動(dòng)閥門開啟，打開進(jìn)氣通道。第三層外殼13的進(jìn)氣通道內(nèi)設(shè)有氣體過(guò)濾器131，氣體過(guò)濾器131與電子控制單元32電連接。氣體過(guò)濾器131內(nèi)設(shè)有活性炭等材料，電子控制單元32控制氣體過(guò)濾器131開啟對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾。氣體過(guò)濾器131還可以將輕度的有毒氣體過(guò)濾掉，使安全室內(nèi)的空氣更加清新安全。

如圖4，安全室內(nèi)還安裝有二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)33和二氧化碳含量傳感器34，二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)33和二氧化碳含量傳感器34分別與電子控制單元32電連接。本實(shí)施例中二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)33為過(guò)氧化鈉式二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)，用于將安全室內(nèi)的二氧化碳轉(zhuǎn)化成氧氣，以供人呼吸。當(dāng)關(guān)閉進(jìn)氣通道后，安全室內(nèi)的氧氣在人員的呼吸之下，就會(huì)越來(lái)越少，而二氧化碳就會(huì)越來(lái)越多。此時(shí)電子控制單元32控制二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)33啟動(dòng)，二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)33上的抽風(fēng)機(jī)將二氧化碳吸入到該二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)的過(guò)氧化鈉裝置內(nèi)，二氧化碳在常溫下就會(huì)與過(guò)氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈉和氧氣，以保證人員有足夠的氧氣供應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)式為：

二氧化碳含量傳感器34用于感應(yīng)安全室內(nèi)的二氧化碳的濃度并發(fā)送電信號(hào)給電子控制單元32。電子控制單元通過(guò)接收二氧化碳含量傳感器的電信號(hào)來(lái)控制二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)的開啟和關(guān)閉。如安全室內(nèi)的二氧化碳濃度過(guò)高時(shí)，二氧化碳含量傳感器34發(fā)送電信號(hào)給電子控制單元32，電子控制單元控制二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)啟動(dòng)，將安全室內(nèi)的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣，供人員呼吸。

如圖4，安全室內(nèi)還安裝有溫度傳感器35和調(diào)溫器36，溫度傳感器35和調(diào)溫器36分別與電子控制單元32電連接，溫度傳感器用于感應(yīng)安全室內(nèi)的溫度并發(fā)送電信號(hào)給電子控制單元，電子控制單元通過(guò)接收溫度傳感器的電信號(hào)來(lái)控制調(diào)溫器的開啟和關(guān)閉。當(dāng)安全室內(nèi)溫度過(guò)高時(shí)，電子控制單元控制調(diào)溫器開啟，調(diào)溫器內(nèi)的單晶硅式吸熱器將空氣吸入，將多余的熱吸走，部分降低安全室內(nèi)的溫度。當(dāng)安全室內(nèi)溫度過(guò)低時(shí)，電子控制單元控制調(diào)溫器開啟，調(diào)溫器內(nèi)的電加熱器就會(huì)將抽來(lái)的空氣加熱，使安全室內(nèi)的空氣部分加熱，以改善安全室內(nèi)的溫度環(huán)境。當(dāng)安全室內(nèi)的溫度調(diào)到適宜人類生存的范圍內(nèi)時(shí)，電子控制單元控制調(diào)溫器關(guān)閉。因?yàn)檎{(diào)溫器是通過(guò)電能來(lái)調(diào)節(jié)溫度的，又由于安全室內(nèi)的電能有限，所以設(shè)置的調(diào)溫器的功率也不會(huì)很大，只能部分調(diào)節(jié)溫度。

安全室內(nèi)還安裝有氧氣瓶和空氣瓶，氧氣瓶和空氣瓶的開啟/關(guān)閉可以通過(guò)電子控制單元來(lái)控制，也可以手動(dòng)。氧氣瓶和空氣瓶用于當(dāng)安全室內(nèi)的氧氣或空氣不足時(shí)，向安全室內(nèi)補(bǔ)充氧氣或空氣。氧氣瓶和空氣瓶固定在第五層外殼的內(nèi)壁上。

如圖1，該球形安全裝置配有不接觸式充電器70，不使用該球形安全裝置時(shí)，充電器放置在球形安全裝置外部的充電感應(yīng)處，向安全室內(nèi)的電源充電，時(shí)刻保持安全室內(nèi)有充足的電源。電源為低壓直流電源，不對(duì)人體產(chǎn)生危害，安全室不與外部的高壓電路接觸。

如圖5和圖6，安全門20上安裝有密碼鎖，密碼鎖包括鎖體51和通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在鎖體51上的密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤52。鎖體51安裝于球形殼體內(nèi)，密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤52設(shè)于安全室內(nèi)，本實(shí)施例中鎖體通過(guò)焊接或螺絲連接的方式固定在球形殼體內(nèi)。球形殼體上設(shè)有與鎖體上的鑰匙孔相對(duì)應(yīng)的通孔，以便于鑰匙60插入鑰匙孔內(nèi)。安全門20內(nèi)壁上設(shè)有與密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤52同軸的圓形數(shù)字式刻度盤54，鎖體內(nèi)設(shè)有密碼歸零鍵53，且密碼歸零鍵53的一端伸出密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤，以便于操作該密碼歸零鍵53。

本實(shí)施例中密碼鎖51為三層機(jī)械密碼鎖，密碼鎖可以先行設(shè)置密碼，例如設(shè)置密碼為832，鑰匙從外部插入到密碼鎖中順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)80度，對(duì)上刻度后鑰匙就會(huì)進(jìn)入到第二層密碼鎖機(jī)構(gòu)中，這時(shí)再逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)30度，對(duì)上第二層的刻度后，鑰匙就進(jìn)入第三層，再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)20度，則密碼鎖打開，從而將安全門打開。圓形數(shù)字式刻度盤54用于設(shè)置開門密碼，該圓形數(shù)字式刻度盤54上的刻度以十度為單位。密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤52用于動(dòng)態(tài)地改變開鎖密碼。當(dāng)密碼鎖鎖上時(shí)，從里面可以輕松打開，從外面打開只能用原廠配置的密碼鑰匙，還得要內(nèi)部的三層密碼處于靜止的狀態(tài)下才能打開，否則只要內(nèi)置三層密碼在變動(dòng)，外部是無(wú)法打開的。例如先設(shè)置的密碼為832，如果不轉(zhuǎn)動(dòng)密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤，這個(gè)密碼就會(huì)固定不動(dòng)。當(dāng)密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤被人轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這時(shí)密碼鎖的第一層的密碼就會(huì)在1-360度之間變動(dòng)，第二層的密碼也會(huì)在1-360度之間變動(dòng)，第三層的密碼也會(huì)在1-360度之間變動(dòng)，這樣外部的鑰匙就很難找準(zhǔn)密碼，很難打開安全門，這用于防止有人強(qiáng)行進(jìn)入安全室。密碼歸零鍵53用于將密碼鎖的密碼歸零。當(dāng)安全室內(nèi)部想要快速打開安全門時(shí)，按下密碼歸零鍵就行了，密碼歸零后密碼鎖就可以自由打開。密碼歸零鍵的另一作用就是設(shè)置新密碼，當(dāng)歸零鍵被按住時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)密碼動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)盤，就可以設(shè)置新的開鎖密碼。

該球形安全裝置可以用于任何工作或生活的場(chǎng)所。

地震、爆炸等災(zāi)難發(fā)生時(shí)，人員迅速打開球形安全裝置的安全門，進(jìn)入到安全室內(nèi)并立即關(guān)閉好安全門，坐在安全室內(nèi)并將安全帶系好，耐心地呆在里面就可以了。地震時(shí)，整個(gè)房屋有可能會(huì)倒塌，球形安全裝置有可能隨房屋一起倒向地面，也有可能被倒塌的房屋壓在下面，因?yàn)榘踩矣星蛐螝んw保護(hù)，不至于被壓扁，也不會(huì)傷害到內(nèi)部的人員。災(zāi)難過(guò)后，等待救援人員前來(lái)救援，或者在可能的情況下打開安全門自行出來(lái)。

泥石流或洪水發(fā)生時(shí)，球形安全裝置有可能被埋在地下或者在水底，這時(shí)，安全室無(wú)法與外界通風(fēng)，只能靠其自身儲(chǔ)備的氧氣提供給安全室內(nèi)人員呼吸用，當(dāng)安全室內(nèi)的二氧化碳含量傳感器感應(yīng)到二氧化碳含量過(guò)高時(shí)，安全室內(nèi)的電子控制單元就會(huì)啟動(dòng)過(guò)氧化鈉式二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)，將二氧化碳轉(zhuǎn)化成氧氣繼續(xù)供人呼吸使用，直到內(nèi)置電源用完為止。在這過(guò)程中，安全室內(nèi)的人員會(huì)通過(guò)內(nèi)置通訊設(shè)備不斷地與外界聯(lián)系，等待救援人員前來(lái)營(yíng)救。

遇到恐布分子襲擊時(shí)，子彈是打不穿球形外殼的，只有打開安全門，才有可能傷害到內(nèi)部的人員。這時(shí)恐布分子也只能找來(lái)原廠配套鑰匙才有可能打開安全門，內(nèi)部人員只要不停地轉(zhuǎn)動(dòng)安全門上的內(nèi)置密碼盤，外部人員是無(wú)法打開安全門的，從而保護(hù)了安全室內(nèi)人員的安全。而當(dāng)外部處于安全的情況下，內(nèi)部人員輕松就能打開安全門，自由出入。

本發(fā)明提出的球形安全裝置，用于人員的人身在災(zāi)難來(lái)臨時(shí)免受傷害，球形殼體采用五層設(shè)計(jì)，用于防止外部強(qiáng)大的壓力、打擊力、防火和防震，結(jié)構(gòu)牢固。在安全室內(nèi)安裝有電源、二氧化碳轉(zhuǎn)化機(jī)和電子控制單元，使得二氧化碳與氧氣之間能進(jìn)行循環(huán)，能夠持續(xù)的給安全室內(nèi)提供充足的氧氣。該球形安全裝置一般安置在房屋內(nèi)，便于人員在災(zāi)難發(fā)生時(shí)訊速地進(jìn)入到安全室內(nèi)。該球形安全裝置設(shè)計(jì)緊湊，并不對(duì)房屋原來(lái)的性能產(chǎn)生多少影響，也盡可能地利用房屋內(nèi)的剩余空間放置本安全裝置。

以上的具體實(shí)施例僅用以舉例說(shuō)明本發(fā)明的構(gòu)思，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的構(gòu)思下可以做出多種變形和變化，這些變形和變化均包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。