本实用新型涉及逃生设施技术领域，具体涉及一种用于高层建筑的充气逃生装置。
背景技术：
在城市中高层建筑及超高层建筑越来越多，一旦发生火灾，危险系数特别高。目前的高层发生火灾后，逃生的方式非常有限，一般情况下只能通过安全通道逃生，即楼梯逃生通道。
由于楼梯通道逃生无法实现快速逃生，疏散十分缓慢。另外，火灾产生大量的有毒气体，很容易造成混乱，高层火灾往往伴随着踩踏事件的发生，导致多次伤害。此外，最坏的情况是楼梯通道一旦受阻，大量人群被困，只能在窗口处等待救援。大型云梯消防车梯能上升至50多米，但是其载重有限，每次只能解救两三个人，而且云梯升降需要时间，导致解救效率十分低。
针对上述问题，申请号为cn201220092865.1，公开了一种高空逃生气囊式螺旋通道；申请号cn200710066780.x，公开了一种高层建筑逃生器；申请号cn201810215730.1，公开了一种充气型高楼逃生通道。以上三种逃生设施的基本逃生方式均是采用螺旋的充气气囊逃生，解决了现有楼梯逃生通道存在的不足，极大提高了生存几率。但是以上三种逃生设施仍存在以下不足之处：
1、气囊需要承载机构固定于高楼或者其他地方，而承载机构固定于高楼，固定于高楼存在结构十分复杂，同时会增加建筑的其他结构，造成建筑的建筑成本高，可实施性低。承载机构也可以临时组装，但是组装需要大量时间，大大延长了解救时间。
2、气囊采用具有弹性的塑料制成，由于气囊内腔是连通的，如果气囊被刺破或者被火焰灼穿，则整个气囊将快速泄气，无法进行救援。
3、发生火灾具有随机性，无法预估。上述逃生设施存在灵活性极差，无法适应随机的火灾情况。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种用于高层建筑的充气逃生装置，以减少逃生设施的安装时间以及缩短救援时间，同时提高逃生设施的机动性。
本实用新型提供了一种用于高层建筑的充气逃生装置，包括可充气膨胀并形成螺旋体的气囊；
还包括运载车、缓冲池、充气机构和无人机；所述气囊、缓冲池和充气机构均安装于运载车，并且气囊的下端伸入缓冲池以及气囊上部与无人机连接，通过无人机将气囊的上端运载至指定窗口；所述充气机构与气囊连通，用于往气囊充气。
本实用新型的有益效果体现在：
通过运载车可以快速将气囊运送至火灾现场，充气机构充气的过程中无人机载着气囊的上端至发生火灾的窗口，气囊的上端固定在窗口处的墙壁上并且气囊膨胀完成后形成安全的逃生通道，被困人员从逃生通道下滑至缓冲池中，迅速脱离火灾现场。本设备无需其他承载机构支撑气囊，不依赖建筑物，也不需要临时组装，从而大大缩短救援时间，有利于提高被困人员的生存概率。此外，本设备机动性非常高，一旦某个建筑物出现火灾，运载车快速将气囊运送至火灾现场，尽可能地减小火灾造成的损失，特别是人员安全。
优选地，所述气囊的下端通过固定管伸入缓冲池中，所述固定管安装于充气机构的箱体上。
固定管属于气囊与缓冲池的连接部件，本设备可以配备不同长度的气囊，根据楼层高低而选择长度不同的气囊，选定后，该气囊的下端快速与固定管连接，避免气囊的选择而耽误救援。此外，固定管沿着水平方向倾斜通入缓冲池中的，进一步减缓了下滑人体在竖直方向上的速度，尽可能地保护人员。
优选地，所述气囊包括多段管体并且每段管体均包括内层和外层，所述内层和外层之间形成用于充气的充气腔，所述内层的内部形成用于人体通过的滑行通道。
优选地，每相邻两段所述管体的充气腔均通过弹簧式安全阀连通，并且每相邻两段管体的滑行通道连通。
充气时，下段的管体膨胀后再继续充气，将该段管体上端的弹簧式安全阀顶开，气体进入上一段管体；上一段管体膨胀后再继续充气，将该段管体上端的弹簧式安全阀顶开，气体进入更高的上一段管体。由此循环下去，完成每段管体的充气。膨胀后，如果其中某段管体被火焰灼破漏气或者其他原因导致了漏气，由于弹簧式安全阀的存在，与损坏的管体相邻的管体不会影响，一直保持膨胀的状态，并且损坏的管体内部的滑行通道也未遭到损坏，仍然能使人通过。因此，本设备的气囊采用多段式管体连接，有效防止其中一段管体被刺破后而无法达到救援的目的，安全性能更高。
优选地，所述内层的外表面缠绕网体，所述网体包括聚乙烯绳。
网体由多个聚乙烯绳交织缠绕形成多孔的管状网体，管状网体套在内层的外表面，整个气囊的自重以及滑行的人体的重量由网体支撑。而聚乙烯绳具有抗拉强度高、承载能力强以及重量轻等特点，满足气囊的承重需求。
优选地，位于最上部的管体的聚乙烯绳从该管体的上端伸出，并且伸出后的每根聚乙烯绳均固定连接一个伸缩杆。
优选地，每个所述伸缩杆均包括伸缩筒和伸缩轴；两个所述伸缩轴插入伸缩筒的两端并且两个伸缩轴和伸缩筒之间均设有用于将伸缩轴弹出的弹簧。
优选地，所述伸缩筒的两端均设有用于将该端伸缩轴卡在伸缩筒内的限位销。
将气囊的上端运载至指定窗口的同时，伸缩杆也运送至窗口。被困人员或者消防人员伸缩杆横向固定在窗口处，由于气囊的自重存在，使得网体一直往下拉紧伸缩杆，从而将伸缩杆卡在墙体内侧面，整个气囊将被悬挂在窗口处，快速形成逃生通道。
如果伸缩杆的长度不够，可以将限位销拔掉，在弹簧的弹力作用下将伸缩轴伸出以增大伸缩杆的长度，满足固定伸缩杆的安装需求。
优选地，每相邻两段所述管体的网体固定连接。
每段管体通过网体固定连接，形成一个整体，同时整个气囊的自重也由网体支撑，一段一段地将重量传递至窗口处的伸缩杆。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为实施例一的结构示意图；
图2为图1中气囊膨胀后的结构示意图；
图3为图2中a处的放大图；
图4为实施例一中伸缩杆的结构示意图；
图5为图2中气囊的上端固定于火灾窗口后的结构示意图；
图6为图5中b处的放大图；
图7为实施例一中相邻两段管体连接处的结构示意图；
图8为图7的右视图。
附图中，管体1、气囊2、内层3、外层4、充气腔5、滑行通道6、弹簧式安全阀7、硅胶端盖8、连接件9、网体10、聚乙烯绳11、运载车12、缓冲池13、充气机构14、无人机15、固定管16、固定柱17、伸缩杆18、伸缩筒19、伸缩轴20、弹簧21、限位销22。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例一：
实施例一提供了一种用于高层建筑的充气逃生装置，包括可充气膨胀并形成螺旋体的气囊2。气囊2的具体结构如下：
如图1和图2所示，气囊2包括多段管体1并且每段管体1均包括内层3和外层4，所述内层3和外层4之间形成用于充气的充气腔5，所述内层3的内部形成用于人体通过的滑行通道6。每相邻两段所述管体1的充气腔5均通过弹簧21式安全阀7连通，并且每相邻两段管体1的滑行通道6连通。气囊2未充气则处于干瘪状态，充气后则膨胀并形成螺旋体。充气时，下段的管体1膨胀后再继续充气，将该段管体1上端的弹簧21式安全阀7顶开，气体进入上一段管体1；上一段管体1膨胀后再继续充气，将该段管体1上端的弹簧21式安全阀7顶开，气体进入更高的上一段管体1。由此循环下去，完成每段管体1的充气。膨胀后，如果其中某段管体1被火焰灼破漏气或者其他原因导致了漏气，由于弹簧21式安全阀7的存在，相邻管体1的充气腔5不会漏气，与损坏的管体1相邻的管体1不会影响，一直保持膨胀的状态，并且损坏的管体1内部的滑行通道6也未遭到损坏，仍然能使人通过。因此，本设备的气囊2采用多段式管体1连接，有效防止其中一段管体1被刺破后而无法达到救援的目的，安全性能更高。
如图7和图8所示，其中每段管体1的两端均通过硅胶端盖8连接，用于将每段的充气腔5进行密封。每相邻两段管体1的两个硅胶端盖8之间通过环状的连接件9固定连接在一起，从而使相邻两段管体1连接，并且使两段管体1的滑行通道6无缝对接。这里的连接件9的材料选用能使硅胶端盖8固定连接的材料结构。
在进行火灾救援前，根据楼层的高低选择对应长度的气囊2，长度较长的气囊2其自重也不断增加，另外，气囊2还需要承载多个人体同时下滑。气囊2的材料属于可膨胀的透明的塑料。透明的气囊2便于观察到人体下滑到具体位置。为了提高气囊2的承载能力，本实施例中的内层3的外表面缠绕网体10，所述网体10包括聚乙烯绳11。网体10由多个聚乙烯绳11交织缠绕形成多孔的管状的网体10，本实施例中的网体10以三条聚乙烯绳11交织为例，管状网体10套在内层3的外表面，整个气囊2的自重以及滑行的人体的重量由网体10支撑。而聚乙烯绳11具有抗拉强度高、承载能力强以及重量轻等特点，满足气囊2的承重需求。
本设备还包括运载车12、缓冲池13、充气机构14和无人机15，所述气囊2、缓冲池13和充气机构14均安装于运载车12，并且气囊2的下端伸入缓冲池13以及气囊2上部与无人机15连接，所述充气机构14与气囊2连通，用于往气囊2充气。本实施例中的充气机构14选用氮气充气机、储存有氮气的储气罐或者其他可以充气的机构均可。
其中，所述气囊2的下端通过固定管16伸入缓冲池13中，所述固定管16安装于充气机构14的箱体上。固定管16属于气囊2与缓冲池13的连接部件，本设备可以配备不同长度的气囊2，根据楼层高低而选择长度不同的气囊2，选定后，该气囊2的下端快速与固定管16连接，避免气囊2的选择而耽误救援。此外，固定管16沿着水平方向倾斜通入缓冲池13中的，进一步减缓了下滑人体在竖直方向上的速度，尽可能地保护人员。箱体的上面设有固定柱17，固定柱17穿过干瘪的气囊2的中空部分，从而将干瘪的气囊2挂在固定柱17上，方便更换气囊2后的快速安装固定。
本设备的具体实施过程如下：
如图5所示，发生火灾时，运载车12行驶至火灾建筑物旁边，通过运载车12可以快速将气囊2运送至火灾现场，充气机构14充气的过程中无人机15载着气囊2的上端至发生火灾的窗口，气囊2的上端固定在窗口处的墙壁上并且气囊2膨胀完成后形成安全的逃生通道，被困人员从逃生通道下滑至缓冲池13中，迅速脱离火灾现场。
如图6所示，其中气囊2上端通过伸缩杆18进行固定，位于最上部的管体1的聚乙烯绳11从该管体1的上端伸出，并且伸出后的每根聚乙烯绳11均固定连接一个伸缩杆18。由于最上部的管体1与火源距离最近，为了避免火源烧断最上部的管体1的聚乙烯绳11。本实施例中将最高的一段管体1的聚乙烯绳11替换为钢丝绳，钢丝绳的上端与伸缩杆18固定连接，其下端与下一段的管体1的聚乙烯绳11固定连接。伸缩杆18的材料选用铁或者钢，从而避免了火源把最上部的管体1的聚乙烯绳11烧断。另外，每相邻两段所述管体1的网体10固定连接。每段管体1通过网体10固定连接，形成一个整体，同时整个气囊2的自重也由网体10支撑，一段一段地将重量传递至窗口处的伸缩杆18。本实施例设有三个伸缩杆18，伸缩杆18的具体结构如下：
如图3和图4所示，每个所述伸缩杆18均包括伸缩筒19和伸缩轴20；两个所述伸缩轴20插入伸缩筒19的两端并且两个伸缩轴20和伸缩筒19之间均设有用于将伸缩轴20弹出的弹簧21。所述伸缩筒19的两端均设有用于将该端伸缩轴20卡在伸缩筒19内的限位销22。将气囊2的上端运载至指定窗口的同时，伸缩杆18也运送至窗口。被困人员或者消防人员伸缩杆18横向固定在窗口处，由于气囊2的自重存在，使得网体10一直往下拉紧伸缩杆18，从而将伸缩杆18卡在墙体内侧面，整个气囊2将被悬挂在窗口处，快速形成逃生通道。如果伸缩杆18的长度不够，可以将限位销22拔掉，在弹簧21的弹力作用下将伸缩轴20伸出以增大伸缩杆18的长度，满足固定伸缩杆18的安装需求。
本设备无需其他承载机构支撑气囊2，不依赖建筑物，也不需要临时组装，从而大大缩短救援时间，有利于提高被困人员的生存概率。此外，本设备机动性非常高，一旦某个建筑物出现火灾，运载车12快速将气囊2运送至火灾现场，尽可能地减小火灾造成的损失，特别是人员安全。
实施例二：
实施例二提供了一种逃生方法，应用于实施例一的一种用于高层建筑的充气逃生装置，具体包括以下步骤：
s1:出现火灾，根据楼层高低，选择长度合适的气囊安装在固定管上。
s2：运载车行驶在发生火灾的建筑物的旁边，往缓冲池中注满水。
s3：充气机构对气囊充入氮气，随着气囊的不断膨胀，控制无人机将气囊的上端运载至火灾楼层的窗口。这里也可以通过云梯消防车将气囊的上端运载至火灾楼层的窗口。
s4：受困人员将气囊上端的伸缩杆固定在窗口处墙壁的内侧面，或者由解救人员通过云梯消防车上升至窗口进行伸缩杆的安装，从而将气囊的上端固定在窗口处。
s4：受困人员依次沿着内层的滑行通道，下滑至缓冲池中。
s5：所有受困人员均解救处，完成救援。
本方法根据具体的火灾发生地快速响应，在第一时间内建立逃生的滑行通道，将被困人员快速解救出来，大大提高了被困人员的生存概率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
1.一种用于高层建筑的充气逃生装置，包括可充气膨胀并形成螺旋体的气囊；
其特征在于：还包括运载车、缓冲池、充气机构和无人机；所述气囊、缓冲池和充气机构均安装于运载车，并且气囊的下端伸入缓冲池以及气囊上部与无人机连接，通过无人机将气囊的上端运载至指定窗口；所述充气机构与气囊连通，用于往气囊充气。
2.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑的充气逃生装置，其特征在于：所述气囊的下端通过固定管伸入缓冲池中，所述固定管安装于充气机构的箱体上。
3.根据权利要求2所述的一种用于高层建筑的充气逃生装置，其特征在于：所述气囊包括多段管体并且每段管体均包括内层和外层，所述内层和外层之间形成用于充气的充气腔，所述内层的内部形成用于人体通过的滑行通道。
4.根据权利要求3所述的一种用于高层建筑的充气逃生装置，其特征在于：每相邻两段所述管体的充气腔均通过弹簧式安全阀连通，并且每相邻两段管体的滑行通道连通。
5.根据权利要求3所述的一种用于高层建筑的充气逃生装置，其特征在于：所述内层的外表面缠绕网体，所述网体包括聚乙烯绳。
6.根据权利要求5所述的一种用于高层建筑的充气逃生装置，其特征在于：位于最上部的管体的聚乙烯绳从该管体的上端伸出，并且伸出后的每根聚乙烯绳均固定连接一个伸缩杆。
7.根据权利要求6所述的一种用于高层建筑的充气逃生装置，其特征在于：每个所述伸缩杆均包括伸缩筒和伸缩轴；两个所述伸缩轴插入伸缩筒的两端并且两个伸缩轴和伸缩筒之间均设有用于将伸缩轴弹出的弹簧。
8.根据权利要求7所述的一种用于高层建筑的充气逃生装置，其特征在于：所述伸缩筒的两端均设有用于将该端伸缩轴卡在伸缩筒内的限位销。
9.根据权利要求5所述的一种用于高层建筑的充气逃生装置，其特征在于：每相邻两段所述管体的网体固定连接。
技术总结