一种基于汽车安全气囊快速充气技术的消防救生气垫的制作方法

本发明属于救生技术领域，涉及一种基于汽车安全气囊快速充气技术的消防救生气垫。

背景技术：

高层住宅建筑在为人们带来居住方便的同时，也会增加高空坠落的风险，多种因素的共同作用下高空坠落事件发生的频率逐渐增长，这对高空坠落援救提出了更高的要求，值得人们的关注和重视。消防救生气垫，是一种高空救生设备，能够极大提高坠楼者的生存率，现有救生气垫在使用中暴露出以下不足：消防救生气垫的充气速度依旧过慢，《消防救生气垫》(ga631-2006)规定：从气源向消防救生气垫内充气开始至消防救生气垫达到施救状态的时间(充气时间)应符合：普通型充气时间50s,气柱型充气时间30s。然而火灾跳楼现场情况一般都很危急，救生气垫充气时间太长,往往救生气垫来不及使用就已经造成伤亡。汽车被动安全技术中的安全气囊快速充气技术能够在交通事故造成乘员损伤前瞬间充气，保护汽车乘员生命安全，且充气技术较为成熟，应用广泛。基于汽车被动安全技术中的安全气囊快速充气技术，提高消防救生气垫的充气性能，具有广泛的应用前景。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于汽车安全气囊快速充气技术的消防救生气垫。在保证传统消防气垫救生效能的前提下，大幅度提升充气效率和性能，使其可以用于紧急状况下高空坠落人员以及跳楼自杀人员救援。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于汽车安全气囊快速充气技术的消防救生气垫，包括气垫、点爆装置和安全气囊；

所述气垫内包括点爆装置和安全气囊；

所述点爆装置包括气体发生器、点火器和电控装置；

在气垫充气过程中，气体发生器接到电控装置信号，点火器引燃气体发生剂，产生气体，以保证安全气囊能够顺利展开；

电控装置用来及时发出点火信号，保证驱动气体发生器有足够的驱动电流；

安全气囊在未充气时折叠在外层气垫内部。

可选的，所述点爆装置采用均匀压力法*airbag_hybrid_id控制安全气囊点爆模式，通过控制气体质量流率和温度变化率来控制安全气囊的充气展开过程。

可选的，所述点爆模式包括3个阶段：

(1)阶段为初期点火器引爆阶段，让充气系统进行点火，使高密度的固态物质叠氮化钠或硝酸铵发生反应，生成大量低密度的氮气；

(2)阶段为中期充气平缓阶段，充气系统固态物质逐渐反应完成，氮气生成逐渐趋于稳定；

(3)阶段为后期安全气囊腔体稳定阶段，消防气垫充气完成，并保持充气状态。

可选的，所述安全气囊呈点阵排列。

本发明的有益效果在于：可以在短时间内使气垫充气达到救援条件，在紧急状况下高空坠落人员以及跳楼自杀人员救援及时救援。缩短了救援所需的准备时间，大大增强对跳楼轻生人员和遇险人员的救援成功率，减轻消防员的救援压力。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为输入气体的气体质量流率时间曲线；

图2为输入气体的温度变化率时间曲线；

图3为本发明剖面图；

图4为本发明的流程图；

图5为气垫折叠形态一；

图6为气垫折叠形态二；

图7为气垫折叠形态三；

图8为气垫折叠形态四；

图9为本发明的使用效果一；

图10为本发明的使用效果二。

附图标记：1-充气后的外层气垫，2-充气后的安全气囊，3-点爆装置。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明利用汽车安全气囊快速充气技术，通过点爆后的化学反应产生大量气体，以达到气垫快速充气目的。

快速充气消防救生气垫包含气垫、点爆装置和安全气囊。

整个消防气垫包含两层，外层为消防气垫本体，内层为安全气囊。其中外层气垫为典型的救生气垫结构和材质，内层包含有一个或多个点爆装置及安全气囊。点爆装置主要由气体发生器、点火器、电控装置等组成。在气垫充气过程中，气体发生器接到电控装置信号，点火器引燃气体发生剂，产生大量气体，保证安全气囊能够顺利展开；电控装置用来及时发出点火信号，保证驱动气体发生器有足够大的驱动电流。安全气囊采用汽车被动安全技术领域的快速充气安全气囊，未充气时折叠在外层气垫内部。安全气囊通过点爆产生的化学反应，生成大量气体，保证气体能够在瞬间展开，并将消防气垫撑开。

采用均匀压力法*airbag_hybrid_id控制安全气囊点爆模式，主要通过控制气体质量流率和温度变化率来控制安全气囊的充气展开过程，本充气方案输入的气体质量流率和温度变化率时间曲线如图1和图2所示。

其中，在图1中，(1)阶段为初期点火器引爆阶段，让充气系统进行点火，使高密度的固态物质叠氮化钠(nan3)或硝酸铵发生反应，生成大量低密度的氮气；

(2)阶段为中期充气平缓阶段，充气系统固态物质逐渐反应完成，氮气生成逐渐趋于稳定；

(3)阶段为后期安全气囊腔体稳定阶段，消防气垫充气完成，并保持充气状态。

内部安全气囊点爆装置与外部气垫织物的固联，用于固定安全气囊与气垫的相对位置，保证所有安全气囊展开后气垫可以被填充至预期形态；点爆装置中的电控系统与点火器相连接，用于传输点爆信号，使点火器正常工作；点爆装置与气垫表面之间的固联，使气垫在折叠状态下雷达位于其上方，在展开后自然移动至气垫的下方，免于该硬物对坠落人员造成二次伤害。

在上述结构中，部分可进行替代：

其一，点爆装置中的电控系统可更换为其他类似的控制元件，只要满足其控制点火器点火的功能即可；其二，关于安全气囊位置布置的点阵排列可以进行替换，只需满足气垫展开状态性即可。

本发明的剖面图如图3所示，其中1为充气后的外层气垫，2为充气后的安全气囊，3为点爆装置。

本发明的流程图如图4所示，气垫折叠形态如图5～图8所示。气垫接受到充气信号，通过电控装置传递控制信号给点爆装置，点爆装置接受点火信号后，点火发生化学反应产生大量气体，为安全气囊充气并将气垫展开。

本发明的使用效果如图9和图10所示。处于折叠状态的消防气垫放置于即将坠落人员的预估坠落点附近。充气信号指令传输到气体发生器使消防气垫内的安全气囊点爆，从而让气垫迅速展开，承接上方坠落人员。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。