避難所、連接器及其方法
【專利摘要】一種由礦工在礦井中使用的避難所，包括容器。所述避難所包括帳篷，所述帳篷以未展開狀態(tài)裝在所述容器中。所述帳篷包括可充氣支架結(jié)構(gòu)和封口，所述支架結(jié)構(gòu)可從未展開狀態(tài)充氣至展開狀態(tài)，所述封口將展開狀態(tài)的所述帳篷密封連接至所述容器。所述支架結(jié)構(gòu)具有多個以連接器相互連接的軟管，所述軟管的內(nèi)直徑小于5英寸。一種氣體流量裝置。一種用于礦井中的礦工的避難所，包括容器以及置于所述容器中的帳篷。所述容器可以從所述帳篷內(nèi)部接近,所述帳篷具有測試裝置，可以在所述帳篷展開后，從所述帳篷內(nèi)部獲取外部環(huán)境的樣本。一種為礦井中的礦工提供避難硐室的方法。
【專利說明】避難所、連接器及其方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用本申請是序號為61/808，115、申請日為2013年4月3日的US臨時申請的非臨時申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及可充氣展開的便攜式避難所。更加具體來說，本發(fā)明涉及具有以內(nèi)直徑小于4英寸的消防軟管制成的支架結(jié)構(gòu)的可充氣展開的便攜式避難所。

【背景技術(shù)】
[0003]過去的可充氣展開的便攜式避難所有漏氣問題。帳篷連接在金屬容器上，并從該容器展開；在過去，所述帳篷采用一種容易漏氣的充氣結(jié)構(gòu)，該充氣結(jié)構(gòu)難以長時間維持其完整形態(tài)，例如，此類帳篷的典型預(yù)期和要求時間為96小時。如果存在漏氣問題，則該充氣結(jié)構(gòu)可能需要重新充氣或甚至可能需要打補(bǔ)丁，以令其能長時間維持原狀。由于所述帳篷是在緊急情況下才需要展開的，展開的帳篷本就是為了針對其外部的可能危險進(jìn)行保護(hù)，這些外部的可能危險也令得任何此類修理或漏氣問題都難以處理。
[0004]此外，在過去，用于支承展開帳篷的充氣結(jié)構(gòu)相當(dāng)大且笨重，占用了相應(yīng)體積的內(nèi)部空間，而內(nèi)部空間本應(yīng)供礦工或其他在展開的避難所中尋求保護(hù)的個人。因此，需要一種能展開的避難所，該避難所具有可充氣且基本無漏氣的支架結(jié)構(gòu)，且該支架結(jié)構(gòu)在避難所展開的帳篷14內(nèi)占用的內(nèi)部空間極少或可忽略。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及一種避難所。該避難所可以適用于礦井的礦工，或可以適用于處于危險環(huán)境中的個人，無論是地上或地下。該避難所包括容器。該避難所包括帳篷，所述帳篷以未展開的狀態(tài)裝在所述容器中，且可以擴(kuò)大至展開狀態(tài)并從容器中伸出，以為礦工提供保護(hù)性環(huán)境，所述容器可以從帳篷內(nèi)部進(jìn)入或接近(accessible)。所述帳篷包括可充氣支架結(jié)構(gòu)和封口，所述支架結(jié)構(gòu)可以從未展開狀態(tài)充氣至展開狀態(tài)，所述封口可以將展開狀態(tài)的帳篷封連至所述容器。所述支架結(jié)構(gòu)具有多個以連接器相互連接的軟管。所述軟管的內(nèi)直徑小于5英寸。所述容器包括多個壓縮氣瓶，可以操作所述氣瓶來為支架結(jié)構(gòu)充氣，由此將帳篷擴(kuò)大至展開狀態(tài)。
[0006]本發(fā)明涉及一種氣體流動裝置。所述裝置包括外罩，所述外罩具有至少3個不同的倒鉤接頭，包括第一、第二和第三倒鉤接頭。所述裝置包括第一消防軟管，所述第一消防軟管的一端套接所述第一倒鉤接頭。所述裝置包括第二消防軟管，所述第二消防軟管的一端套接所述第二倒鉤接頭。所述裝置包括第三消防軟管，所述第三消防軟管的一端套接所述第三倒鉤接頭。所述裝置包括第一夾具，所述第一夾具安裝在所述第一消防軟管的末端和所述第一接頭上，以將所述第一消防軟管夾持在所述第一接頭上。所述裝置包括第二夾具，所述第二夾具安裝在所述第二消防軟管的末端和所述第二接頭上，以將所述第二消防軟管夾持在所述第二接頭上。所述裝置包括第三夾具，所述第三夾具安裝在所述第三消防軟管的末端和所述第三接頭上，以將所述第二消防軟管夾持在所述第三接頭上。
[0007]本發(fā)明涉及一種用于礦井的礦工的避難所，以在外部環(huán)境下保護(hù)礦工。所述避難所包括容器。所述避難所包括帳篷，所述帳篷以未展開的狀態(tài)裝在所述容器中，且可以擴(kuò)大至展開狀態(tài)并從容器中伸出，以為礦工提供保護(hù)性的環(huán)境。所述容器可以從帳篷內(nèi)部接近。所述帳篷設(shè)有測試支持裝置，用于從帳篷內(nèi)部獲取外部環(huán)境的取樣。
[0008]本發(fā)明還涉及一種為礦井的礦工提供避難所的方法。所述方法包括打開金屬容器的步驟。還有將以未展開的狀態(tài)裝在所述容器中的所述帳篷擴(kuò)大至展開狀態(tài)，從容器中伸出，以為礦工提供保護(hù)性的環(huán)境的步驟。所述容器可以從帳篷內(nèi)部接近。所述帳篷包括可充氣支架結(jié)構(gòu)和封口，所述支架結(jié)構(gòu)可以從未展開狀態(tài)充氣至展開狀態(tài)，所述封口可以將展開狀態(tài)的所述帳篷封連至所述容器，且所述支架結(jié)構(gòu)具有多個以連接器相互連接的軟管。所述軟管的內(nèi)直徑小于5英寸。所述容器包括多個壓縮氣瓶，可以操作所述氣瓶來為所述支架結(jié)構(gòu)充氣，由此將所述帳篷擴(kuò)展到展開狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方法如下列附圖所示:
圖1是本發(fā)明的避難所展開狀態(tài)的透視圖。
[0010]圖2是從展開的帳篷內(nèi)觀看所述容器的剖視圖。
[0011]圖3是所述支架結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0012]圖4是所述支架結(jié)構(gòu)的正視圖。
[0013]圖5是所述支架結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0014]圖6是所述帳篷和容器之間的封口的剖視圖。
[0015]圖7a是所述容器中的管道的管線的側(cè)面剖視圖。
[0016]圖7b是所述容器中的壓縮氣瓶的側(cè)面剖視圖。
[0017]圖8是所述展開的避難所的頂面剖視圖，展示了放氣軟管和氣密艙充氣軟管。
[0018]圖9是從所述氣密艙的透視圖，展示了所述主帳篷室26的內(nèi)壁。
[0019]圖10是從展開狀態(tài)的帳篷外部正面觀看所述氣密艙的剖面透視圖。
[0020]圖11是四端口連接器的頂視圖。
[0021]圖12是四端口連接器的透視圖。
[0022]圖13是四端口連接器的側(cè)視圖。
[0023]圖14是四端口連接器的頂視圖。
[0024]圖15是四端口連接器的正視圖。
[0025]圖16是四端口連接器的頂視圖。
[0026]圖17是三端口連接器的透視圖。
[0027]圖18是三端口連接器的正視圖。
[0028]圖19是三端口連接器的側(cè)視圖。
[0029]圖20所不為末端連接器。
[0030]圖21是末端連接器的透視圖。
[0031]圖22展示了倒鉤接頭的螺紋。
[0032]圖23是末端連接器的正視圖。
[0033]圖24是末端連接器的側(cè)視圖。
[0034]圖25是末端連接器的頂視圖。
[0035]圖26展示了測試端口。
[0036]圖27展示了測試端口的墊圈。
[0037]圖28展示了測試端口。
[0038]圖29是倒鉤接頭的透視圖。
[0039]圖30是倒鉤接頭的左視圖。
[0040]圖31是倒鉤接頭的側(cè)視圖。
[0041]圖32是倒鉤接頭的螺紋。
[0042]圖33是倒鉤接頭的右視圖。
[0043]圖34展示了充氣軟管。
[0044]圖35展示了消防軟管的軸向視圖。
[0045]圖36展示了消防軟管的側(cè)視圖。
[0046]圖37展示了一種直徑小于圖36中的消防軟管的消防軟管軸向視圖。
[0047]圖38是圖37中的消防軟管的側(cè)視圖。
[0048]圖39展示了放氣軟管。
[0049]圖39B展示了圖39中的軟管的一個末端。
[0050]圖40展示了氣密艙軟管。
[0051]圖41展示了以未展開狀態(tài)連接在帳篷接頭框架上的帳篷。
[0052]圖42展示了帳篷接頭框架的金屬法蘭和長邊。
[0053]圖43展示了帳篷接頭框架。
[0054]圖44展示了帳篷接頭框架的金屬法蘭和短邊。
[0055]圖45展示了氣密艙和氣密艙內(nèi)壁與主帳篷室的交界面。
[0056]圖46展示了從氣密艙內(nèi)部觀看氣密艙的局部視圖。
[0057]圖47展示了放氣閥的正視圖。
[0058]圖48展示了放氣閥的側(cè)視圖。
[0059]圖49展示了放氣閥底座。
[0060]圖50展示了放氣閥底座的頂視圖。
[0061]圖51展示了放氣閥底座的正視圖。
[0062]圖52展示了放氣閥底座的側(cè)視圖。
[0063]圖53展示了從氣密艙內(nèi)部觀看氣密艙外壁的局部視圖。
[0064]圖54展示了未展開狀態(tài)下即將進(jìn)行折疊的帳篷。
[0065]圖55展示了未展開狀態(tài)下正在進(jìn)行折疊的帳篷。
[0066]圖56展示了未展開狀態(tài)下已折疊完畢，預(yù)備卷起放入容器中的帳篷。
[0067]圖57展示了耳塞袋。
[0068]圖58展示了二端口連接器。
[0069]圖59是容器的側(cè)視圖。
[0070]圖60是帶氣瓶和管道的容器的側(cè)視剖面圖。
[0071]圖61是帶管線的控制柜的剖面圖。
[0072]圖62是風(fēng)機(jī)驅(qū)動裝置管道的軸向視圖。
[0073]圖63是風(fēng)機(jī)驅(qū)動裝置管道的頂視圖。
[0074]圖64是風(fēng)機(jī)驅(qū)動裝置管道的側(cè)視圖。
[0075]圖65是充氣管道的軸向視圖。
[0076]圖66是充氣管道的頂視圖。
[0077]圖67是充氣管道的側(cè)視圖。
[0078]圖68是放氣管道的軸向視圖。
[0079]圖69是放氣管道的側(cè)視圖。
[0080]圖70是放氣管道的頂視圖。
[0081]圖71是氧氣管道的軸向視圖。
[0082]圖72是氧氣管道的側(cè)視圖。
[0083]圖73是氧氣管道的頂視圖。
[0084]圖74是管道和多支管的側(cè)視圖。
[0085]圖75展示了多支管。
[0086]圖76展示了門開啟的容器。

【具體實(shí)施方式】
[0087]現(xiàn)在參考附圖，所述附圖中采用相似標(biāo)號來標(biāo)明幾幅附圖中相似或相同的組件；更為具體地，參考其中的圖1，圖中展示了避難所10。所述避難所10可以用于礦井的礦工，或用于地上或地下危險環(huán)境中的個人。所述避難所10包括容器12。所述避難所10包括帳篷14，所述帳篷以未展開的狀態(tài)置于所述容器12中，且可張開至展開狀態(tài)并從所述容器12伸出，以為礦工提供保護(hù)性環(huán)境。所述容器12可從帳篷14內(nèi)部接近，如圖2所示。帳篷14包括如圖3-圖5所示的可充氣支架結(jié)構(gòu)16和封口 18，所述可充氣支架結(jié)構(gòu)可以從未展開狀態(tài)充氣成為展開狀態(tài)，所述封口 18可以將展開狀態(tài)的帳篷14封連于容器12上，如圖6所示。該支架結(jié)構(gòu)16具有多個通過連接器22相互連通的軟管20。所述軟管20的內(nèi)直徑小于5英寸。所述容器12包括多個壓縮氣瓶24，如圖7a和圖7b所示，可操作所述壓縮氣瓶以向所述支架結(jié)構(gòu)16充氣，由此將所述帳篷14擴(kuò)大至展開狀態(tài)。
[0088]所述支架結(jié)構(gòu)16是由連接器22和消防軟管56連接起來而制成的，如圖3_圖5所示。沿所述支架結(jié)構(gòu)16每一側(cè)的頂邊58，除其末端外，均采用了如圖11-圖15所示的四端口連接器60來連接消防軟管56。消防軟管56的末端57安裝在四端口連接器60的每個接頭31上，且每個消防軟管56的所述末端57和所述消防軟管56所連接的各個接頭31上設(shè)有夾具64，以將消防軟管56夾持在適當(dāng)位置上。頂邊58的每個末端處，使用如圖16-圖19中所示的三端口連接器62，以連接消防軟管56。從所述三端口或四端口連接器處向下延伸的每條消防軟管56的底部17處，設(shè)有如圖20-圖25中所示的末端連接器66，所述末端連接器的接頭31上夾持有消防軟管56，且根據(jù)端口的不同，還可能有止逆閥116或充氣管91或放氣管120，如圖20所示。
[0089]所述帳篷14可以包括形成保護(hù)性環(huán)境的主帳篷室26和如圖8、圖9和圖10所示的氣密艙28，礦工通過所述氣密艙進(jìn)入主帳篷室26。容器12可以是金屬容器，且可以承受至少15psi的爆炸力。容器12可以是便攜式的。展開狀態(tài)下的避難所10可以為每人提供至少15平方英尺建筑面積和30-60立方英尺體積，如下所示:
每人不受限體積(立方采高(英寸)):每人不受限體積(立方英尺)
-36或以下...............................................30
>36-<=42.................................................37,5
>42-<=48.................................................45

>43-<=54-…………………………………………52.5
>54............................................................60
作為示例，在一個可以容納多達(dá)36人的避難所10的實(shí)施例中，該避難所長15’ -6 Y’X寬6’ -8 Y’ X高3’ -9”。構(gòu)成所述容器12的外部鋼板厚，使得所述容器足夠輕而便攜，但具有足夠強(qiáng)度來承受至少15PSI的爆炸。
[0090]本發(fā)明涉及一種氣體流動裝置30，如圖5、11、36、13、14和15所示。所述裝置30包括外罩23，所述外罩具有至少3個不同的倒鉤接頭31，包括第一倒鉤接頭32，第二倒鉤接頭34和第三倒鉤接頭36。所述裝置30包括第一消防軟管38，所述第一消防軟管的一端57套接所述第一倒鉤接頭32。所述裝置30包括第二消防軟管40，所述第二消防軟管的一端57套接所述第一倒鉤接頭34。所述裝置30包括第三消防軟管42，所述第三消防軟管的一端57套接所述第三倒鉤接頭36。所述裝置30包括第一夾具44，所述第一夾具安裝在所述第一消防軟管38的末端57和所述第一接頭32上，以將所述第一消防軟管38夾持在所述第一接頭32上。所述裝置30包括第二夾具46，所述第二夾具安裝在所述第二消防軟管40的末端57和所述第二接頭34上，以將所述第二消防軟管40夾持在所述第二接頭34上。所述裝置30包括第三夾具48，所述第三夾具安裝在所述第一消防軟管42的末端57和所述第三接頭36上，以將所述第三消防軟管42夾持在所述第三接頭36上。所述外罩23中空，以允許流體例如氣體通過其端口 67在其內(nèi)部流動。每個接頭31均是供流體流過的端口 67。所述第一接頭32具有形成第一端口 50的開口。所述第二接頭34具有形成第二端口 52的開口。所述第三接頭36具有形成第三端口 54的開口。每個額外接頭具有形成端口 67的開口。接頭31中至少有2個之間呈91度-179度的角度。例如，所述第一接頭32與所述第二接頭34之間呈91度-179度之間的角度，優(yōu)選為約135度。
[0091]對如圖13和圖15所示的四端口連接器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。每個部分具有長邊206和短邊208。所述第一部分202的長邊和短邊分別連接至所述第二部分204的長邊和短邊，以在所述第一和第二部分的長邊206之間，以及所述第一和第二部分的短邊208之間，形成大于0°且小于180°的角度，優(yōu)選為135°。所述第一部分202和第二部分204各具有中邊210，所述中邊在其各自的短邊208和長邊206之間延伸。每條中邊201具有開口 212，呈螺紋圓柱形的倒鉤接頭31從中間部分200穿過所述開口 212向外伸出。所述中間部分200具有右邊214和左邊216。所述右邊214具有開口 212，呈螺紋圓柱形的倒鉤接頭31穿過所述開口 212向外伸出。所述左邊216具有開口 212，呈螺紋圓柱形的倒鉤接頭31穿過所述開口212向外伸出，所述倒鉤接頭31與所述右邊214的倒鉤接頭31間隔相對，且所述倒鉤接頭的中軸218與所述第一邊202的倒鉤接頭31線性對齊。對于三端口連接器67，其左邊無接口，僅有實(shí)心的中間部分200上有適配四端口連接器60的開口 212。所述中間部分200，所述第一和第二部分，以及所有的倒鉤接頭31，是一個連續(xù)的整體。
[0092]本發(fā)明涉及在外部環(huán)境下保護(hù)礦井的礦工的避難所10，如圖1所示。所述避難所10包括容器12。所述避難所包括以未展開形態(tài)置于所述容器12中的帳篷14，所述帳篷可以膨脹至展開狀態(tài)并從所述容器12伸出，來為礦工形成保護(hù)性環(huán)境。所述容器12可以從帳篷14的內(nèi)部接近，如圖2所示。所述帳篷14具有測試接口 68，如圖26、27、28所示，用于從帳篷14內(nèi)部獲取外部環(huán)境的樣本。
[0093]本發(fā)明涉及一種為礦井的礦工提供避難所的方法。該方法包括打開金屬容器12的步驟。還有將以未展開形態(tài)置于所述容器12中的帳篷14擴(kuò)展至展開狀態(tài)，并從所述容器12伸出為礦工形成保護(hù)性環(huán)境的步驟。所述容器12可以從帳篷內(nèi)部接近。所述帳篷14包括可充氣支架結(jié)構(gòu)16，能夠從未展開狀態(tài)充氣至展開狀態(tài)，以及封口 17，能夠?qū)⒄归_狀態(tài)的帳篷14封連至所述容器12上。所述支架結(jié)構(gòu)16具有多條通過連接器22相互連接的軟管20。所述軟管20的內(nèi)徑小于5英寸。所述容器12包括多個壓縮氣瓶24，可操作所述氣瓶給所述支架結(jié)構(gòu)16充氣，由此將帳篷14擴(kuò)展至展開狀態(tài)。
[0094]在本發(fā)明的操作中，如圖29-33所示的用于軟管連接的接頭31，是用于將軟管20構(gòu)建成三維骨架形式，以構(gòu)成支架結(jié)構(gòu)16的專門物品。接頭31是三端口連接器62(圖17)的一部分(用于連接來自3個方向的軟管20)，四端口連接器60 (圖12)的一部分(用于連接來自4個方向的軟管20)，以及末端連接器66 (圖20和21)的一部分，以便在“管腳”位置塞住管腿的末端，連接對所述支架結(jié)構(gòu)16進(jìn)行充氣并維持其充氣狀態(tài)所需的各種其他方面一例如充氣軟管91 (圖34)、壓力釋放閥門、或放氣軟管120 (圖3)。所述接頭31由招制成。
[0095]所述軟管接頭31為“倒鉤”接頭31。要固定軟管20，需將軟管20套插至所述倒鉤接頭31，并在所述接頭31的倒鉤區(qū)域上施加夾具64，例如螺旋齒夾具，如圖11所示。可以使用收縮包裝來覆蓋夾具64，以防止損壞，并鈍化夾具64可能具有的任何尖利邊緣，令其不會損壞罩蓋或其他軟管部分。所述避難所10兩側(cè)的相對接頭31的姿態(tài)角并非線性對齊，因此軟管56比接頭31更加柔韌，引起軟管56屈曲，而在所述避難所10的寬度上形成接頭與接頭之間的邊對邊圓弧。
[0096]軟管20的內(nèi)直徑應(yīng)當(dāng)小于5’ ’。所述支架中所使用的兩條軟管20的優(yōu)選尺寸為
1.75”和2.5”內(nèi)直徑(ID)，如圖35-38所示。如圖39所示的放氣軟管96，以及如圖40所示的氣密艙軟管92，由以滌綸編織的外包裝護(hù)套密封的三元乙丙橡膠(EPDM)制成的橡膠襯墊組成，所述襯墊具有符合礦山安全和健康管理局(MSHA)標(biāo)準(zhǔn)的抗燃性，且額定承受高達(dá)500psi的壓力。放氣軟管96可以購自固特異公司的Horizon系列(Goodyear Horizon),氣密艙軟管92可以購自派克漢尼汾公司(Parker Hannifin)，兩種軟管的末端都含有用于連接目的的倒鉤接頭36和套圈33。支架結(jié)構(gòu)16中所采用的軟管20是消防軟管56，一般用于消防，其具有橡膠襯墊，例如氯丁橡膠襯墊和滌綸或尼龍制成的絲套。處于折疊狀態(tài)下的消防軟管56，能夠在存放時放平，且額定能承受高達(dá)300psi的壓力。充氣后的支架中維持的典型壓力為40-80PSI。消防軟管56可以是購自Key Fire Hose公司，例如型號為SP17或SP 25的軟管。
[0097]圖6所示為從軟側(cè)避難所10織物(帳篷14)到硬側(cè)金屬矩形框架71 (容器12)的過渡。從織物到金屬的過渡，是將所述織物夾在兩個金屬法蘭70之間，形成永久機(jī)械性連接來達(dá)成的，所述金屬法蘭的其中之一屬于所述框架71，另一個則是支撐桿72。鉚釘74穿過所有零件，將其永久性地連接在一起。帳篷接頭框架71是從軟側(cè)避難所10的織物過渡到硬側(cè)的帶殼鋼制容器12的機(jī)械式接口，該框架是形狀為矩形的金屬框架71，該形狀非常接近所述容器12的橫截面比例尺度，但較小些。所述接口框架的一側(cè)連接在軟側(cè)帳篷14上，由此形成頂蓋焊件子組件73。軟側(cè)帳篷14與鋼制容器12連接處設(shè)有2個接口。矩形框架71僅以沿周邊一行的螺釘82栓接在鋼制容器12內(nèi)的隔板80上?？蚣?1和隔板80之間設(shè)有周邊發(fā)泡密封條84，以減少漏氣性。帳篷接頭框架71亦如圖41的步驟4中所示。一般地，圖42、43、44所示為框架71的單邊。帳篷14的織物和金屬容器12之間的所述過渡形成氣密性封口 18。
[0098]空氣測試端口墊圈86，如圖27所示，用于對扣眼94處的織物-塑料接口進(jìn)行密封；所述扣眼安裝在避難所10的內(nèi)壁93上，充當(dāng)帳篷14中的“測試端口 ”68的開口，通過該開口，可以對避難所10外的空氣環(huán)境進(jìn)行抽氣取樣。所述測試端口開口未使用時，以耳塞塞住。耳塞88裝在耳塞袋108中，如圖45所示。
[0099]所述避難所10的容員量例如如下:18、24、30、36人。其型號表示如下:
1618-4.0-2018
2624-4.0-2013
2630-3.0-2018
3636-4.0-2018
術(shù)語示例:以上述的1618-4.0-2018為例，其中“ 16”代表栓接避難所10的鋼箱(16人容量的傳統(tǒng)箱體)，“ 18”代表充氣避難所10的大小/容員量，“4.0”代表避難所的10標(biāo)稱高度(4.0英尺)，“2018”代表如下事實(shí):避難所10的大小遵守有關(guān)礦山避難所的建筑面積和體積要求的2018年相關(guān)美國聯(lián)邦法規(guī)(the Code of Federal Regulat1ns , CFR)。
[0100]參考圖8、9、10、45、46，使用底部法蘭90將氣密艙軟管92連接在氣密艙28上。氣密艙28是在充氣時用單源高壓氣瓶24釋放的空氣進(jìn)行充氣的三塊體積之一?？垩?4用于形成供放氣軟管96 (用于排出沖放空氣流)穿過氣密艙28內(nèi)壁93的物理通道——其本質(zhì)上是圍繞放氣軟管96外直徑進(jìn)行密封的橡膠圓環(huán)，以防止氣密艙28和避難所10的主帳篷室26之間的空氣體積連通。環(huán)結(jié)98用于手持，以便于避難所10的使用者操作拉鏈125。操作拉鏈125時，需要一個相對物來抓持一一由于其氣密/水密設(shè)計，所述拉鏈需要相當(dāng)大的力才能開關(guān)。所述氣密艙充氣軟管92將空氣充入氣密艙28，而放氣軟管96僅引進(jìn)沖放空氣。所述沖放空氣由位于氣密艙28上的手動放氣閥100釋放。請見圖47和圖48。所述放氣閥100具有與放氣軟管96相連接的接頭191，用于開關(guān)放氣閥100的手柄192，以及消音器193。所述放氣閥自身為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,可購自馬克馬斯特卡爾公司(McMaster Carr)。放氣閥100用放氣閥底座126固定在氣密艙28的內(nèi)壁上，如圖49-52所示，所述底座是焊在氣密艙內(nèi)壁93兩側(cè)的一塊織物強(qiáng)化件。氣密艙底座126具有帶孔165的末端頂蓋163，用于將放氣閥100固定在底座126上。
[0101]所述氣密艙28的外壁95的每個底角附近設(shè)有至少I個，也可能是2個壓力釋放閥102，用于將氣密艙28中的多余壓力釋放到外部大氣中。氣密艙軟管92貫穿氣密艙28內(nèi)壁93的底部法蘭90，以向氣密艙28充氣。容器12的正面頂部設(shè)有壓力釋放閥102，以釋放主帳篷14室的多余壓力，如圖1所示。
[0102]圖1所示為避難所10 ;其中設(shè)有金屬容器12，帶有展開的已充氣帳篷14和氣密艙28，所述帳篷14具有用于容納人員的主帳篷室26，所述氣密艙28設(shè)置于容器12的相對端；其中設(shè)有垃圾箱104，以例如縫制的方式連接在帳篷14的外壁95上。還有設(shè)于外壁95中的拉鏈125，打開該拉鏈即可接近垃圾箱104，以將垃圾放入箱體104，如圖53所示?？梢躁P(guān)閉通向垃圾箱104的拉鏈125，以將垃圾箱104從氣密艙28封閉起來。主帳篷室26可以容納人員例如礦工至少96小時。容器12中存放有:供給，例如食物和水；壓縮氣瓶24，例如空氣瓶和氧氣瓶；以及氣動CO2洗滌器106。所述CO2洗滌器106在避難所10展開后移入主帳篷26室中。參考美國專利14申請13/460，252和美國專利14申請12/075，002，兩者皆以參考文獻(xiàn)的方式在此引入。若希望向避難所10中添置空調(diào)，請參考美國臨時專利14申請61/690，565，在此以參考文獻(xiàn)的方式引入。
[0103]圖41和圖54-56所示為將帳篷14存放在容器12中的帳篷14折疊說明。圖41所示為與帳篷14相連的帳篷接頭框架79。圖3-圖5所示為內(nèi)部避難所支架結(jié)構(gòu)16。所述內(nèi)部避難所支架結(jié)構(gòu)16由以二端口、三端口或四端口連接器連接在一起的消防軟管56構(gòu)成。在圖3中，充氣軟管91連接在末端連接器66的接頭上，所述末端連接器位于支架結(jié)構(gòu)16左前部的消防軟管56的底部，且放氣軟管96連接在末端連接器66的接頭上，所述末端連接器位于支架結(jié)構(gòu)16的右前部的軟管56的底部。所述支架結(jié)構(gòu)16右后側(cè)的軟管56底部的末端連接器66處，以及連接充氣軟管91的末端連接器66處，設(shè)有止逆閥116，以令壓縮空氣無法通過這些點(diǎn)(例如通充氣軟管91)而逆行。
[0104]圖11展示了連接在四端口連接器60上的消防軟管56。圖16展示了連接在三端口連接器60上的消防軟管56。圖20展示了具有充氣軟管91的末端連接器66和連接在末端連接器66上的消防軟管56。圖29-33展示了連接器22的倒鉤接頭31。消防軟管56的末端57套接在連接器22的倒鉤接頭31上，且以夾具64置于所述消防軟管56的末端57和所述連接器22的倒鉤接頭31上并閉合，以將消防軟管56夾持在連接器22的倒鉤接頭31上。圖12-圖15展示了四端口連接器60。2個端口 64之間的角度為135°。圖17-圖19展示了三端口連接器62。2個端口 67之間的角度為135°。
[0105]圖34展示了充氣軟管91，用于通過末端連接器66連接消防軟管，如圖3所示。圖21-圖25展示了機(jī)械加工且有螺紋的倒鉤末端連接器66。所述末端連接器66具有端口67，用于接收除消防軟管56之外的閥門或軟管。
[0106]圖26展示了測試端口 68。圖57展示了壓力釋放閥102以及用于裝盛塞住測試端口 68的耳塞88的耳塞袋108。圖9展示了從主帳篷室26內(nèi)部觀看氣密艙28的內(nèi)壁93以及位于左下側(cè)的法蘭90和扣眼94的視圖，氣密艙28的充氣軟管91和放氣軟管96分別穿過所述法蘭90和扣眼94。放氣軟管96穿過扣眼94。圖9展示了從容器12連接至氣密艙的氣密艙充氣軟管91和放氣軟管96。
[0107]軟管支架結(jié)構(gòu)16連接至帳篷14的內(nèi)部，例如，以附著在帳篷14內(nèi)部上的尼龍搭扣，沿帳篷14每隔一段距離將消防軟管56固定在帳篷14的內(nèi)部。圖9展示了氣密艙28，所述氣密艙28的內(nèi)壁93縫制到帳篷14上，以在帳篷14的末端構(gòu)成氣密艙。氣密艙28內(nèi)壁93上設(shè)有拉鏈125，以允許人員通過氣密艙28到達(dá)主帳篷室26。氣密艙28的外壁95上也設(shè)有拉鏈125，以允許礦工或其他人進(jìn)入氣密艙28。
[0108]圖47展示了放氣閥標(biāo)簽110，用于指示氣閥中的礦工拉動栓梢以解鎖放氣閥100，以手動操作放氣閥100。還可以采用正壓力來將外部環(huán)境阻擋在展開的避難所10之外。氣密艙28中和容器12的壓力釋放閥102釋放任何多余壓力，以避免避難所10內(nèi)積壓起任何類型的多余壓力。從壓縮氣瓶24連續(xù)流經(jīng)洗滌器106的空氣和氧氣提供了恒定氣體源，以維持避難所10中的超壓。圖27展示了氣密艙28中帳篷14的外壁95中設(shè)置的空氣測試端口墊圈86。
[0109]圖58展示了用于修理目的的倒鉤修理連接器123，所述連接器存放在容器12的修理工具箱中。當(dāng)消防軟管56中存在漏氣時，如有必要，可以切除消防軟管56上存在漏洞的部分，然后將修理連接器123置于消防軟管56的分離部分之間，并用夾具64將其連接在一起，以修復(fù)漏洞。
[0110]圖42展示了與帳篷接頭框架71相關(guān)的支撐桿72，長邊114。圖44展示了帳篷接頭框架71的支撐桿72和短邊112。圖43展示了帳篷接頭框架71。
[0111]圖59、60、76、61展示了主要?dú)怏w系統(tǒng)的管道。針對需以空氣和/或氧氣進(jìn)行充氣的每個區(qū)域，都設(shè)有一條不同的單獨(dú)壓縮管道線168，所述管線從容器12中的壓縮氣瓶24一直延伸至將要充氣的區(qū)域。所述管道有氧氣管道160，風(fēng)機(jī)傳動裝置管道162，放氣管道164和充氣管道166。圖62、63、64展示了風(fēng)機(jī)驅(qū)動管道162的管線168總成，所述管線總成向帳篷14充氣并驅(qū)動氣動洗滌器106，向避難所10的成員提供連續(xù)的空氣和氧氣。充入帳篷14的空氣和氧氣通過洗滌器106。當(dāng)容器12首先充氣并關(guān)閉后，氧氣和空氣瓶24連接至管線168。來自氣瓶24的壓縮氣體由調(diào)節(jié)儀表總成152控制在原位。所述調(diào)節(jié)儀表總成152位于為管線168提供可操縱性的控制柜154中。
[0112]輸氣管線168或管道通過氣瓶接頭159連接至壓縮氣瓶24上，所述管線穿過所述柜154的壁上鎖緊螺母172和線夾174之間的墊圈170，連接至調(diào)節(jié)器176，再連接至閥門178，所述閥門可用于控制管線168中的氣流。管線168設(shè)有彎管180，所述管線168折返穿過柜154的壁。所述管道的末端為接頭182，所述接頭182連接至通往洗滌器106的軟管。在此情況下，還沿單獨(dú)管線168向洗滌器106輸送氧氣，且可以根據(jù)避難所10中的成員數(shù)量，通過閥門178決定氧氣量。當(dāng)需要展開避難所10時，打開容器12的門181，如圖76所示，并鋪開容器12中的帳篷14。接著，拉動容器12外壁上的繩索169，如圖66和圖67所示，以啟動充氣管線166的調(diào)節(jié)器176，并允許氣瓶24的壓縮氣體通過氣密艙軟管92充入氣密艙28，通過充氣軟管91充入支架結(jié)構(gòu)16，并通過與主室端口 185相關(guān)的多支管183充入主帳篷室26。其他管道則由礦工打開其各自的閥門178來手動啟動，所述閥門可通過打開控制柜154來接近。一般來說，在處于未展開狀態(tài)的避難所10置入礦山后即執(zhí)行這一步驟，以令風(fēng)扇、氧氣和放氣管線在等待避難所10展開的期間全部啟動。至于放氣管道164，一旦啟動，放氣管道164的管線168經(jīng)由放氣軟管96連接至放氣閥100，僅當(dāng)?shù)V工進(jìn)入氣密艙28并手動開啟放氣閥100時，壓縮氣體才從放氣閥100釋放至氣密艙28。至于氧氣管道160的管線168和風(fēng)機(jī)傳動裝置162的管線168，兩者都連接至洗滌器106上的流量閥上。所述洗滌器的流量閥保持在關(guān)閉位置，因此盡管氧氣和風(fēng)機(jī)驅(qū)動裝置的管道線168啟動，也不會有氧氣或空氣泄漏。但是，一旦避難所10已展開，礦工在進(jìn)入主帳篷室26之后，將會拉動容器12的洗滌器106，其氧氣和風(fēng)機(jī)驅(qū)動裝置管道線接入主帳篷室26中。一旦洗滌器106就位，洗滌器流量閥即開啟，以允許空氣和氧氣流入洗滌器106。可以根據(jù)避難所10中的礦工數(shù)目，來設(shè)置所述流量閥，以改變氧氣管道160的管線168的氧氣流量水平。應(yīng)當(dāng)注意，處于未展開狀態(tài)下的容器12的大小是可以移動至所需地點(diǎn)的，例如，用鏟車移動。當(dāng)?shù)V井的前端穿過地層，煤礦被運(yùn)走后，可以跟隨礦井的前進(jìn)而移動容器12。
[0113]所有不同的管道線的操作方式本質(zhì)相同。圖68、69和70展示了放氣管道164的管線168總成。放氣管道164的管線168總成的操作和體系結(jié)構(gòu)與上述風(fēng)機(jī)驅(qū)動裝置管道162的管線168總成本質(zhì)相同。所述管線168或管道起始部分的氣瓶接頭159連接至配置于該管線164的壓縮氣瓶24。管線168或管道通過墊圈170穿過柜154的壁，到達(dá)調(diào)節(jié)器176，經(jīng)過閥門178，然后折返出柜154的壁，所述壁上設(shè)有管線168或管道連接放氣軟管96的接頭182。類似地，圖65、66和67展示了充氣管道166的管線168總成，用于給消防軟管56的支架結(jié)構(gòu)16充氣。充氣管道166的管線168總成連接至設(shè)在容器12中的多支管183，如圖74和75所示。多支管183具有充氣軟管加長節(jié)187和鎖緊軟管加長節(jié)189，所述充氣軟管加長節(jié)連接充氣軟管91，并從其延伸至連接消防軟管56的支架結(jié)構(gòu)16，以向消防軟管56的支架結(jié)構(gòu)16充氣；所述鎖緊軟管加長節(jié)連接至氣密艙軟管92，以便以充氣軟管166的管線168總成的部分空氣對氣密艙28進(jìn)行充氣。此外，所述多支管183中還設(shè)有主室端口 185，直接將空氣從多支管釋放入主帳篷室26，以連同來自洗滌器106的空氣和氧氣對主帳篷室26進(jìn)行充氣。圖71、72和73展示了氧氣通道166的管線168。
[0114]按照30 CFR § 7.505，展開的避難所10提供至少15平方英尺建筑面積/每人和30-60立方英尺體積/每人，如下表中所示。氣密艙也包含在所述空間和體積中，因?yàn)閺U棄物丟棄在該替代避難所之外。
[0115]每人不受限體積(立方采高(英寸)):每人不受限體積(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英寸的間隙調(diào)整。
[0116]雖然為了解釋說明，通過以上實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但應(yīng)理解，所述細(xì)節(jié)僅為說明目的，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以制作出以下所述的權(quán)利要求之外的變形方式，這些變形方式亦不脫離本發(fā)明的思路和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種供礦井中的礦工使用的避難所，包括: 容器；以及 帳篷，所述帳篷以未展開狀態(tài)裝在所述容器中，且可以擴(kuò)展至展開狀態(tài)并從所述容器中伸出，以便為礦工提供保護(hù)氣氛，所述容器可以從所述帳篷內(nèi)部接近； 其中，所述帳篷包括可充氣支架結(jié)構(gòu)和封口，所述支架結(jié)構(gòu)能從未展開狀態(tài)充氣至展開狀態(tài)，所述封口將展開狀態(tài)的帳篷密封連接至所述容器，所述支架結(jié)構(gòu)具有多個以連接器相互連接的軟管，所述軟管的內(nèi)直徑小于5英寸； 其中，所述容器包括多個壓縮氣瓶，可操作所述氣瓶以對所述支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行充氣，從而將所述帳篷擴(kuò)展至展開狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避難所，其特征在于，所述帳篷包括主帳篷室和氣密艙，所述主帳篷室具有保護(hù)性環(huán)境，且礦工通過所述氣密艙進(jìn)入所述主帳篷室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避難所，其特征在于，所述容器為金屬容器，且能承受至少15psi的爆炸力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的避難所，其特征在于，所述容器為便攜式容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的避難所，其特征在于，所述避難所在展開狀態(tài)下能提供每人至少15平方英尺建筑面積和每人30-60立方英尺體積，如下所示: 每人不受限體積(立方采高(英寸)):每人不受限體積(立方英尺)-36或以下...............................................30 >36-<=42................................................37.5>42-<=48................................................45 >48-<=54................................................52.5.>54..........................................................60。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的避難所，其特征在于，所述支架結(jié)構(gòu)包括:四端口連接器，所述四端口連接器具有從其每個端口伸出的軟管；三端口連接器，所述三端口連接器設(shè)置于所述支架結(jié)構(gòu)的每個末端且具有從其每個端口伸出的軟管；末端連接器，所述末端連接器設(shè)于所述支架結(jié)構(gòu)的每個底部，并具有一個端口和從該端口伸出的軟管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的避難所，其特征在于，至少一條軟管具有氯丁橡膠墊圈和滌綸或尼龍絲套。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的避難所，其特征在于，所述容器中設(shè)有與所述氣瓶進(jìn)行流體連通的氧氣管道、風(fēng)機(jī)傳動裝置管道、放氣管道和充氣管道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的避難所，其特征在于，所述氣密艙包括放氣閥，所述放氣閥連接在放氣軟管上，所述放氣軟管連接在所述放氣管道上。
10.一種氣體流量裝置，包括: 外罩，所述外罩具有至少3個不同的倒鉤接頭，包括第一、第二和第三倒鉤接頭； 第一消防軟管，其一端套接于所述第一倒鉤接頭； 第二消防軟管，其一端套接于所述第二倒鉤接頭； 第三消防軟管，其一端套接于所述第三倒鉤接頭； 第一夾具，其夾持在所述第一消防軟管末端和所述第一接頭，以將所述第一消防軟管夾持在所述第一接頭上； 第二夾具，所述第二夾具夾持所述第二消防軟管末端和所述第二接頭，以將所述第二消防軟管夾持在所述第二接頭上；以及 第三夾具，所述第三夾具夾持所述第三消防軟管末端和所述第三接頭，以將所述第三消防軟管夾持在所述第三接頭上。
11.一種用于礦井中的礦工的避難所，以在外部環(huán)境中保護(hù)礦工，所述避難所包括: 容器；以及 帳篷，所述帳篷以未展開狀態(tài)裝在所述容器中，且可以擴(kuò)展至展開狀態(tài)并從所述容器中伸出，以便為礦工提供保護(hù)氣氛，所述容器可以從所述帳篷內(nèi)部接近，所述帳篷具有測試裝置，可從所述帳篷內(nèi)部獲取外部環(huán)境的樣本。
12.—種為礦井中的礦工提供避難室的方法，包括以下步驟: 打開金屬制成的容器；以及 將以未展開狀態(tài)置于所述容器中的帳篷擴(kuò)展到展開狀態(tài)，所述展開狀態(tài)的帳篷從所述容器中伸出，以給礦工提供保護(hù)性環(huán)境，所述容器可以從所述帳篷內(nèi)部接近； 其中，所述帳篷包括可充氣支架結(jié)構(gòu)和封口，所述支架結(jié)構(gòu)可從未展開狀態(tài)充氣至展開狀態(tài)，所述封口將展開狀態(tài)的所述帳篷密封連接至所述容器，所述支架結(jié)構(gòu)具有多個以連接器相互連接的軟管，所述軟管的內(nèi)直徑小于5英寸； 其中，所述容器包括多個壓縮氣瓶，可操作所述氣瓶以對所述支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行充氣，由此將所述帳篷擴(kuò)展至展開狀態(tài)。
【文檔編號】E21F11/00GK104141508SQ201410133032
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月3日
【發(fā)明者】大衛(wèi)·埃默森·莫斯特, 肖恩·L.·菲克, 邁克爾·斯科特·比肖夫 申請人:斯特塔產(chǎn)品全球公司