防船舶沉没安全气囊及船舶制造技术

本发明专利技术公开了一种防船舶沉没安全气囊及采用了该安全气囊的船舶，属于水上救生器具设计与制造技术领域。所述安全气囊包括：多个并排连接的中空的柱体，所述中空的柱体分布于所述安全气囊的表面且填充所述安全气囊的内部空间；所述柱体的内侧具有使得气体单向流动的瓣膜，所述瓣膜将所述柱体分隔为充气侧与蓄气侧，各个柱体的充气侧互相连通，而各个柱体的蓄气侧互相独立；至少一个柱体的充气侧设置有充气口。该安全气囊可实现短时间迅速充气。由于安全气囊的巨大浮力可以使船体浮在水面而不沉没，等待救援，极大地提升了船的安全系数和应急能力。且本发明专利技术具有制造简单，存放携带方便，使用简便等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种防船舶沉没安全气囊及采用了该安全气囊的船舶，属于水上救生器具设计与制造
。所述安全气囊包括：多个并排连接的中空的柱体，所述中空的柱体分布于所述安全气囊的表面且填充所述安全气囊的内部空间；所述柱体的内侧具有使得气体单向流动的瓣膜，所述瓣膜将所述柱体分隔为充气侧与蓄气侧，各个柱体的充气侧互相连通，而各个柱体的蓄气侧互相独立；至少一个柱体的充气侧设置有充气口。该安全气囊可实现短时间迅速充气。由于安全气囊的巨大浮力可以使船体浮在水面而不沉没，等待救援，极大地提升了船的安全系数和应急能力。且本专利技术具有制造简单，存放携带方便，使用简便等优点。【专利说明】防船舶沉没安全气囊及船舶
本专利技术涉及一种防船舶沉没的安全气囊及采用了上述安全气囊的船舶，属于水上救生器具设计与制造
。本专利技术主要应用于水上航行时突发性事件，作为预防、应急救生物件。
技术介绍
当前水上航行器如船舶种类较多，但救生技术与设备还不够成熟。大部分中小型船不会具备很多的救生艇，少量的救生艇不足以保证船上的所有人员都能够获得救援，并且救生艇价格较高，占用空间大，携带放置不方便。目前国内外市场上关于水上航行器基本没有应急装置，每当遇到危险时，不能自救或者是在保证生命安全的前提下等待救援，所以在一旦遇到危险时常常发生船舶沉没，从而造成人员和经济的巨大损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何在船舶发生危险时增加船舶的浮力，从而提高船舶的安全性。为了解决上述技术问题，本专利技术首先提供一种防船舶沉没安全气囊，包括:多个并排连接的中空的柱体，所述中空的柱体分布于所述安全气囊的表面且填充所述安全气囊的内部空间；所述柱体的内侧具有使得气体单向流动的瓣膜，所述瓣膜将所述柱体分隔为充气侧与蓄气侧，各个柱体的充气侧互相连通，而各个柱体的蓄气侧互相独立；至少一个柱体的充气侧设置有充气口。优选的，位于顶层或者外侧的柱体的直径比其它部位较小。优选的，所述安全气囊的材质为聚氯乙稀。优选的，所述安全气囊呈椭圆柱状。本专利技术其次提出一种船舶，其设置有如权利要求1所述的安全气囊。优选的，所述安全气囊悬挂在船体之外，所述安全气囊具有包裹袋，所述包裹袋的材质为碳纤维。优选的，所述安全气囊置于船舱之内。通过本专利技术专利“防船舶沉没安全气囊”，设计一种可迅速充气的救生安全气囊，实现短时间迅速充气。由于安全气囊的巨大浮力可以使船体浮在水面而不沉没，等待救援，极大地提升了船的安全系数和应急能力。且本专利技术具有制造简单，存放携带方便，使用简便等优点。【专利附图】【附图说明】通过附图中所示的本专利技术的优选实施例的更具体说明，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1是本专利技术一种安全气囊的立体图；图2是图1的充气部分放大图；图3a及3b是瓣膜的工作原理图；图4a是安全气囊在船舶中的第一种位置结构图；图4b是安全气囊在船舶中的第二种位置结构图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明:本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。本专利技术的主要策略是:采用阿基米德浮力原理、瓣膜原理的关键技术研发，设计了防船舶沉没安全气囊，极大提升了水上航行器的安全系数和应急能力。具体而言，本专利技术具有以下特征:1、以“相互独立又相连”的“柱体孔洞”构成安全气囊参见图1所示，本专利技术首先提出了一种安全气囊1，所述安全气囊I包括多个并排连接的中空的柱体10，所述中空的柱体10分布于所述安全气囊I的表面且填充所述安全气囊I的内部空间。图示的安全气囊I大致呈椭圆柱状，当然，在实际应用中还可以具有其它各种不同的结构。由于所述中空的柱体10是相互独立的，即使一个漏气也不会导致整个气囊漏气造成危险。所述安全气囊I的整体材料是由聚氯乙稀组成。聚氯乙稀是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙稀塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。各个柱体10的直径可以相同，也可以具有差异，例如，位于顶层或者外侧的柱体的直径比其它部位较小。这样设计的优点是，柱体的直径较小，相应的数量增多，可以增加强度；且顶层、底层、中间层发生受损的概率递减，使用较小直径的柱体，即使受损破坏之后，整个安全气囊损失的浮力较小。11、瓣膜原理实现单向充气参见图2，所述柱体10内侧具有使得气体单向流动的瓣膜11，所述瓣膜11将所述柱体10分隔为充气侧12与蓄气侧13 (即上述柱体孔洞)，气体仅能够从充气侧12流向蓄气侧13。所述各个柱体10的充气侧12互相连通，从而将多个柱体10相连；而各个柱体10的蓄气侧13则为互相独立。从充气口 14充气时，气体将会方便地进入每一个柱体10。所述瓣膜11的工作原理是:参见图3a，当充气侧12的气压大于蓄气侧13时，瓣膜11被冲开，气体从充气侧12流向蓄气侧13 ;参见图3b，当充气侧12的气压小于蓄气侧13时，瓣膜11被封闭，不会发生气体流动。该安全气囊使用瓣膜原理实现单向充气，只有一个方向可以被冲开，如果倒流就会被关闭，防止由于充气孔脱落而导致气体流失，从而给船舶造成巨大的危害。II1、两种安全气囊在船上的总体图该专利设计了两种安全气囊1，一种是悬挂在船舶两侧的，如图4a。即使部分船舱内的气囊漏气，悬挂在船舶之外的安全气囊也可将船舶浮起，从而保证不会沉没。另一种是置于船舱里的安全气囊，如图4b，在遇到紧急情况下迅速充气，安全气囊将充满船舱的空间，水不会大量进入船舱，从而不会导致船舶沉没。IV、以阿基米德的浮力原理实现水上漂浮本专利技术科学巧妙地使用浮力原理，使船舶遇到危险情况下也可在水上漂浮。当安全气囊I充气以后可以利用其巨大浮力使船不会沉没。安全气囊I里的气柱为浮力提供了关键的浮力作用，气柱本身的重量很小，又可以提供很大的浮力。具体设计计算公式如下:G船为一般一艘船装满货物后总重量，P水为水的密度(已知水的密度为1.0Kg/m3),(用F浮=P水V排g，V排为船舱的体积)。要实现漂浮需满足F浮=G船，所以V排=G船/( P水g)。该气囊主要有两类，一类为放在船舱内，另一类悬挂在船舶的外面。船舱内的气囊形状与大小根据船舱的形状与大小设计，其体积略小于Vfi_。船舶外悬挂的气囊形状为椭球柱形，其体积V#，其中η为船外悬挂的气囊个数，η必须为偶数，至少为4个，这样才能保障船舶平衡。V、悬挂在船体之外安全气囊的包裹袋用碳纤维材料制成碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7?9倍，抗拉弹性模量为230?430Gpa亦高于钢。因此碳纤维的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上。材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大。用碳纤维做成的安全气囊I的包裹袋2，这样在巨大的拉里下不会断裂，保证安全气囊托浮起船舶。采用了上述结构的船舶，在遇到危险时，迅速地向安全气囊充满空气，安全气囊可以利用浮力将船体浮在水面上，从而保证了船体不会下沉，以等待救援人员来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防船舶沉没安全气囊，其特征在于包括：多个并排连接的中空的柱体，所述中空的柱体分布于所述安全气囊的表面且填充所述安全气囊的内部空间；所述柱体的内侧具有使得气体单向流动的瓣膜，所述瓣膜将所述柱体分隔为充气侧与蓄气侧，各个柱体的充气侧互相连通，而各个柱体的蓄气侧互相独立；至少一个柱体的充气侧设置有充气口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：连志刚，张涛，张哲栋，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：