本申請涉及具有開口的車輛駕駛室，以及防止粉塵、碎屑等穿過該開口的裝置。

背景技術(shù)：

地下采礦車包括駕駛室，以防止駕駛員受到惡劣的地下采礦環(huán)境的影響。例如，在地下礦井內(nèi)的、由空氣傳播的可吸入粉塵對駕駛員是有害的。除了防止環(huán)境影響之外，駕駛室還必須為駕駛員提供充分的可見性，以使駕駛員能夠看到車輛和周圍環(huán)境。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在某一實施例中，本申請?zhí)峁┮环N包括駕駛室的車輛。所述駕駛室具有：限定開口的框架；可透材料薄層，所述可透材料薄層安裝在所述框架附近，以至少部分地覆蓋所述開口，所述可透材料薄層具有多個小孔。所述駕駛室還包括：靠近所述開口的空氣噴嘴，所述空氣噴嘴被定位成使得所述空氣噴嘴引導(dǎo)氣流接觸所述可透材料薄層的至少一部分，從而形成鄰近所述多個小孔中的至少一個的旋渦氣流。

在另一實施例中，本申請?zhí)峁┮环N裝置，所述裝置限定開口并且產(chǎn)生覆蓋所述開口的屏障。所述裝置包括：限定所述開口的框架；以及可透材料薄層，所述可透材料薄層安裝在所述框架上并且至少部分覆蓋所述開口。所述可透材料薄層具有多個小孔。所述裝置還包括：鄰近所述框架安裝的至少一個噴嘴。所述噴嘴與壓縮空氣源流體連通，以產(chǎn)生沿所述可透材料薄層定向的空氣簾，從而使所述空氣簾接觸所述可透材料薄層的至少一部分，以形成鄰近所述可透材料薄層的邊界層以及在所述多個小孔內(nèi)的多個旋渦氣流，以防止碎屑穿過所述開口。

在另一實施例中，本申請?zhí)峁┮环N用于車輛的駕駛室。所述駕駛室包括：限定開口的框架；以及可透材料薄層，所述可透材料薄層安裝在所述框架附近，以至少部分地覆蓋所述開口。所述可透材料薄層具有多個小孔。所述駕駛室還包括鄰近所述開口的多個空氣噴嘴，所述空氣噴嘴被定位成使所述空氣噴嘴能夠引導(dǎo)氣流接觸所述可透材料薄層的至少一部分，從而形成多個旋渦氣流。所述多個旋渦氣流形成在所述多個小孔內(nèi)。所述多個空氣噴嘴被定位成使得接觸所述可透材料薄層的至少一部分的氣流還形成鄰近所述可透材料薄層的邊界層。所述邊界層包括湍流部分和層流部分。所述湍流部分比所述層流部分更靠近所述可透材料薄層。所述氣流以及所述可透材料薄層的與所述氣流接觸的部分是透明的，從而使光線在穿過所述氣流和所述可透材料薄層的與所述氣流接觸的部分時不會被反射成炫光。

通過考慮具體說明和附圖，本申請的其它方面將變得更加明顯。

附圖說明

圖1是根據(jù)本申請的實施例的穿梭車的透視圖，其中該穿梭車包括駕駛室。

圖2是圖1的駕駛室的放大透視圖。

圖3是圖1的駕駛室沿著圖2中線3-3的剖視圖。

圖4是圖1的駕駛室的前視圖，其圖示性地示出了氣流。

圖5是圖1的駕駛室的側(cè)視圖，其圖示性地示出了圖4的氣流。

圖6是圖5的駕駛室的放大局部側(cè)視圖，其圖示性地示出了氣流的細節(jié)。

在詳細解釋本發(fā)明的任何實施例之前，應(yīng)當理解，本發(fā)明的應(yīng)用不限于以下說明中所闡述的和在以下附圖中所示出的結(jié)構(gòu)細節(jié)和部件布局。本發(fā)明可具有其它實施例，并且能夠以各種不同的方式來實現(xiàn)或?qū)嵤┍景l(fā)明。

具體實施方式

圖1展示了地下采礦車10(例如，穿梭車)，采礦車10包括駕駛室14，駕駛員可以坐在駕駛室14內(nèi)并控制車輛10。駕駛室14包括框架16和頂棚22(即，車頂)，框架16具有側(cè)部18，在每個側(cè)部18的第一端26，頂棚22安裝至側(cè)部18?？蚣?6部分限定了駕駛室14的駕駛室內(nèi)部30(圖6)?？蚣?6在每個側(cè)部18內(nèi)限定開口34，以允許駕駛員看到駕駛室14的外部。在一些實施例中，在所有側(cè)部18的一部分側(cè)部18內(nèi)設(shè)置開口。駕駛室14還包括屏障38，以覆蓋開口34并防止外部污染物(例如，碎屑、可吸入粉塵等)穿過開口34而進入駕駛室14的駕駛室內(nèi)部30，如下文更詳細描述的。

如圖2和圖3所示，多個空氣噴嘴42被安裝至頂棚22，以噴射和引導(dǎo)壓縮空氣源50(例如，空氣壓縮機、氣泵、風(fēng)扇、葉輪等)產(chǎn)生的空氣供應(yīng)46。壓縮空氣源50被安裝至具有安裝支架54的一個側(cè)部18?？諝鈬娮?2的位置靠近開口34，并且被定向成遠離頂棚22(即，空氣噴嘴42指向下)。此外，空氣噴嘴42以一定角度朝向駕駛室14的側(cè)部18，如下文更詳細描述的。在可選的實施例中，可以使用任何數(shù)量的空氣噴嘴42，包括單個空氣噴嘴。

具體參考圖3，導(dǎo)管58位于壓縮空氣源50和在頂棚22內(nèi)的空氣室(air plenum)62之間。導(dǎo)管58和空氣室62使多個空氣噴嘴42與壓縮空氣源50流體連通。換句話說，空氣室62與壓縮空氣源50和多個空氣噴嘴42流體連通。在一些實施例中，空氣可以在壓縮空氣源50和多個空氣噴嘴42之間被過濾和凈化(例如，通過穿過高效空氣過濾器(HEPA過濾器))。

屏障38包括具有多個小孔70(例如，孔、孔眼、開口、通道等)的可透材料薄層(permeable material sheet)66(例如，網(wǎng)狀物、篩網(wǎng)、可透屏障、可透塑料材料層、多孔材料層、可穿透材料層等)。為了更清楚，在圖3-5的可透材料薄層66上只展示了多個小孔70的一部分，并且沒有在圖1和2中顯示小孔70?？梢岳斫?，可透材料薄層66完全由小孔70形成。在一些實施例中，可透材料薄層是由金屬、塑料或其它合成材料制成的編織篩網(wǎng)。可透材料薄層66被安裝在框架16附近，以至少部分覆蓋開口34，在展示的實施例中，可透材料薄層66覆蓋整個開口34。

參考圖4和5，屏障38還包括空氣簾(air curtain)74，空氣簾74從多個空氣噴嘴42投射出來，接觸可透材料薄層66的至少一部分并且覆蓋開口34的至少一部分。多個空氣噴嘴42中的每一個均向下沿著開口34投射空氣射流(air jets)78。空氣射流78共同形成沿著可透材料薄層66的空氣簾74。如圖5所示，空氣噴嘴42被定向成以一定角度朝向可透材料薄層66，使得空氣射流78在空氣噴嘴72緊下方與可透材料薄層66接觸。換句話說，噴嘴42被定向成不與頂棚22正交(圖5)。在展示的實施例中，空氣簾74接觸超過一半的可透材料薄層66。參考圖4，空氣射流78跨越開口34擴散成錐形，覆蓋開口34。在替代性的實施例中，空氣噴嘴78跨越開口34擴散成覆蓋開口34的交替形狀(例如，細的矩形線狀氣流)。空氣射流78共同形成空氣簾74，空氣簾74與可透材料薄層66共同作用，從而形成屏障38而防止碎屑穿過開口34侵入。通過這種方法，能夠控制駕駛室14內(nèi)的空氣質(zhì)量。

如圖6所示，空氣簾74接觸可透材料薄層66并且形成邊界層82，邊界層82靠近可透材料薄層66并沿著可透材料薄層66，多個旋渦氣流86(即，渦流氣流)位于多個小孔70附近。在展示的實施例中，旋渦氣流86的位置在多個小孔70內(nèi)?？諝夂?4的邊界層82(位置鄰近可透材料薄層66)包括湍流部分(turbulent airflow portion)90和層流部分(laminar airflow portion)94。湍流部分90的位置比層流部分94更靠近可透材料薄層66。離可透材料薄層66越遠，邊界層82的氣流速度會增加，直到到達邊界層82的邊緣為止。圖6中描繪的箭頭長度指示了空氣簾74的相對氣流速度。換句話說，層流部分94包括離可透材料薄層66越遠、移動越快的空氣。

在小孔70內(nèi)形成旋渦氣流86，并且旋渦氣流86協(xié)助邊界層82的形成和完整性，從而防止污染物穿過小孔70。換句話說，在可透材料薄層66的小孔70內(nèi)的、旋轉(zhuǎn)的渦流氣流86幫助維持空氣簾74的邊界層82。具體而言，旋渦氣流86幫助維持湍流部分90。邊界層82的湍流部分90增加了阻力，這幫助將空氣保持在空氣簾74內(nèi)。因此形成更大的邊界層82，并且減小所需氣流的需求總量。據(jù)此，在空氣簾74之外使用可透材料薄層66能夠降低總氣流以及用于產(chǎn)成氣流的相應(yīng)的功率消耗。除了協(xié)助湍流部分90之外，可透材料薄層66提供的好處還有：阻擋大的碎屑。更具體地說，可透材料薄層66阻擋了比小孔70大的碎屑進入駕駛室內(nèi)部30。此外，當采礦車沒有在運行時，如果可透材料薄層66上有任何碎屑，空氣簾74能夠協(xié)助清理可透材料薄層66。

由于通過空氣簾74和可透材料薄層66形成屏障38，使得能進入駕駛室內(nèi)部30的碎屑的量最小化。在一些實施例中，相對于駕駛室14外部的大氣，駕駛室內(nèi)部30可能被加壓，以便進一步提高屏障38防止碎屑進入駕駛室14的能力。具體而言，相對于開口34的第二相對側(cè)(即，駕駛室14外部)，開口34的第一側(cè)(即，駕駛室內(nèi)部30)被加壓，以協(xié)助防止碎屑穿過小孔70?？梢酝ㄟ^壓縮空氣源50給駕駛室內(nèi)部30加壓。具體而言，駕駛室內(nèi)部30與頂棚22內(nèi)形成的空氣室62流體連通，這使駕駛室內(nèi)部30與壓縮空氣源50流體連通。

在典型的駕駛室中，玻璃或塑料(例如，聚碳酸酯)板會覆蓋駕駛室的開口，以便在駕駛員通過開口看到外部的同時，保護駕駛員免受外部粉塵和碎屑的影響。然而，覆蓋駕駛室開口的玻璃或塑料板常常會在車輛的正常運行過程中被劃損、碎裂或者損毀。在地下采礦應(yīng)用中，采礦車駕駛員通常佩戴頭燈，以作為其人身安全裝備的一部分。來自駕駛員頭燈的光線會照射到玻璃或塑料板上，而刮損、碎裂等產(chǎn)生的炫光將阻礙或降低駕駛員透過玻璃或塑料板的可見度。與之相對，在展示的實施例中，空氣簾74和可透材料薄層66都是透明的?？赏覆牧媳?6內(nèi)的小孔70的形成及其尺寸使得駕駛員能夠穿過可透材料薄層66看到外邊。據(jù)此，來自駕駛員頭燈的光線，例如能夠穿過空氣簾74和可透材料薄層66，而不會被反射成炫光，同時這也防止駕駛員受到外部碎屑和粉塵的影響。換句話說，可透材料薄層未實質(zhì)性地模糊駕駛員對于駕駛室外部的視線。或者薄片的材料是透明的，或者駕駛員可以穿過材料內(nèi)形成的小孔看到外面。未實質(zhì)性地模糊駕駛員的視線的意思是，駕駛員能夠足夠清晰地進行觀察，從而安全地操作采礦車。

在操作過程中，壓縮空氣源50產(chǎn)生氣流46，氣流46流過導(dǎo)管到達駕駛室14頂棚22內(nèi)形成的空氣室62。來自空氣室62的氣流46被分配到多個空氣噴嘴46，多個空氣噴嘴46引導(dǎo)氣流46變成空氣射流78，空氣射流78方向向下并且朝向覆蓋開口34的可透材料薄層66。空氣射流78共同在可透材料薄層66前方形成空氣簾74，空氣簾74與可透材料薄層66之間的相互作用在可透材料薄層66的小孔70內(nèi)形成旋渦氣流86。旋渦氣流86支持并維持邊界層82的湍流部分90，這提高了空氣簾74抵御浮塵和碎屑的能力。可透材料薄層66防止較大的碎屑進入駕駛室內(nèi)部30。據(jù)此，空氣簾74和可透材料薄層66共同形成了屏障38。屏障38能夠防止灰塵或碎屑進入駕駛室，同時還能夠使駕駛員即使戴著頭燈，也能夠清楚地看到駕駛室14的外部。

在可選的實施例中，多個空氣噴嘴42和對應(yīng)的空氣簾74可以位于駕駛室內(nèi)部30內(nèi)。換句話說，可透材料薄層66和空氣簾74的相對位置可以互換。在進一步的可選實施例中，可透材料薄層的每一側(cè)都包括空氣簾(即，一個空氣簾在可透材料薄層的外部，一個空氣簾在內(nèi)部)。在進一步的可選實施例中，駕駛室14可以用于任何類型的車輛(例如，地下裝載機、露天礦山破碎機、工程車輛等)，其均可以受益于增強的可見性和增強的抵御碎屑的能力。此外，上述包括空氣簾74和可透材料薄層66的屏障38可以用在包括開口的任何裝置上，并且不限于在駕駛室上形成的開口。

在權(quán)利要求中將闡述本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點。