[发明专利]一种热轻气球

说明书

技术领域

本发明涉及一种热轻气球，具体而言，涉及一种内部有高温轻质气体，能在一定高度的空中悬浮，能控制降落的热轻气球。

背景技术

在发展中的中国，空中作业遥控作业的需求越来越大。其中，有些空中作业的流程是先将设备提升到一定高度，再在高空进行工作，最后将设备降落回收。采集某个高空气体样本就属于这类工作。

现有的空中搭载设备分为空气动力型——将燃料内能或电池化学能通过螺旋桨或风扇将转化为机械能并提供上升力，热气球型——将燃料内能或电池化学能通过生热器件转化为热能并保持气球内部的低密度、气球内外的压力平衡、提供上升力，飞艇型——利用轻气体和空气之间的密度差提供上升力。上述三种空中搭载设备中，热气球型和飞艇型耗能较小，适合长时间巡航。热气球型空中搭载设备对空气含氧量、风速、空气温度等有一定要求，并且受热气球表面材料耐高温性能的影响，因此热气球内气体温度受一定限制，从而热气球内气体密度难以降到很低，最终限制了热气球的负载能力。飞艇型空中搭载设备中一般使用昂贵的轻质气体，例如氦气。

现有产品和技术难以提供一种负载能力强，成本低廉的空中搭载设备。

发明内容

本发明的目的是：

本发明针对现有的技术存在的所述问题，提供一种负载能力强，成本相对低廉的热轻气球。

本发明采用的方案是：

热轻气球由以下部分组成：

一个囊体，具有密封、保温、抗张力的基本功能，并有良好的抗紫外线、高强度、低密度等使用功能；一个结构网，为稀疏的网状结构，连接在囊体内部的中部偏下方；若干个紊流器，安装在结构网上，其功能为加速热气球内部的热气与冷气间的热交换；一个遥控加热模块，其功能为加热热气球内部的轻气体，可以接受操作人员的远程或近程遥控；遥控加热模块通过支架安装在热气球内部；一个气嘴，其功能为实现囊体的充气和放气；一个状态传感器及控制器模块，其功能为测量热轻气球内部、外部的气体压力差和囊体内部气体温度等设备及环境参数，根据热轻气球内部、外部的气体压力差和囊体内部气体温度自动控制囊体的充气或放气，根据操作人员的远程或近程遥控控制囊体的充气或放气；一个气泵及储气装置，其功能为对囊体进行充气或放气，储存轻质气体；当囊体内充满热轻质气体时，热轻气球的负载能力最强，当囊体内轻质气体的质量较少、温度较低时，在囊体外部空气压力的作用下，囊体产生形变，体积减小，热轻气球的负载能力减弱。

本发明的有益效果是：

1，为高空作业设备和人员提供升力。2，加热模块的使用增大了热气球负载能力，减少了昂贵的轻质气体的使用量，且没有增加过多结构，提高了整体性能，降低了总体成本。3，紊流器的使用降低了囊体内表面最高局部温度，进一步提高了热轻气球的最大负载能力和使用寿命，提高了整体性能，相对降低了产品全寿命成本。4，气泵及储气装置的使用提高了轻质气体的利用效率，并且通过对气囊漏气量的补偿，提高了热轻气球在高空中的续航能力。5，状态传感器及控制器模块的使用保证了囊体内的气体量与热轻气球的温度和上升、巡航、下降等工作状态匹配，保证了囊体内外表面的压力差的正确性和安全性。

本发明的工业可能：

本发明为高空作业人员和设备提高安全可靠、可以调节的上升力，性能比较好、性价比较高，且结构不复杂，易于生产。因此，本发明具有工业生产的可能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1，囊体；2，结构网；3，紊流器；4，遥控加热模块；41，支架；5，气嘴；6，状态传感器及控制器模块；7，气泵及储气装置。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，参照附图对本发明的方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

热轻气球由以下部分组成：