[发明专利]一种具有防冰除冰功能的气压调节阀门及浮空器

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮空器的阀门装置，尤其涉及的是一种具有防冰除冰功能的气压调节阀门及浮空器。

背景技术

阀门作为一种流体介质流通中断选择或密封压力调节的工具已经被广泛应用在工业的各个领域，它的好坏以及合理与否，对系统的安全经济运行至关重要，特别是对于微压差的浮空器。诸如气球、飞艇等浮空器使用的气压调节阀门，具有调节浮空器压力的作用，若阀门不能够正常打开则浮空器存在超压囊体爆裂的危险，若阀门不能正常关闭浮空器存在压差过小不能保持气动外形的风险。

影响阀门正常打开关闭的原因主要有机械或电子故障，浮空器是全天候运行的飞行器，使用环境包括雨雪、冰雹等极端天气，当浮空器阀门的阀盖被冰冻住时，阀门将不能打开；当浮空器阀门处于打开状态时，密封处被冰雪覆盖，阀门将不能形成密封。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种具有防冰除冰功能的气压调节阀门及浮空器，通过主动加热和被动除冰实现。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括阀芯、加热膜、温度传感器和密封圈，所述加热膜设置在阀芯的内表面，所述加热膜由内至外包括依次连接的粘结层、内导热绝缘层、加热层、外导热绝缘层和绝热层，所述粘结层粘结在阀芯的内表面，所述温度传感器设置在阀芯的内表面，所述密封圈封装在阀芯的边缘；所述加热膜的加热功率满足以下公式：

P≥(c_pm·Δτ+h)·V·A·ω，

其中：P为加热膜额定功率；c_pm为比热容，Δτ为环境温度与目标温度差，h为冰融化的比焓；V为阀门所在囊体的垂直速度；A为阀芯的表面积；ω为空气中液态水含量。

作为本发明的优选方式之一，所述加热膜与阀芯相匹配，所述加热膜为方形或者圆形。

作为本发明的优选方式之一，所述粘结层通过导热硅胶固定在阀芯的内表面。

作为本发明的优选方式之一，所述气压调节阀门还包括防雨条，所述防雨条沿阀芯外表面垂直向下设置在阀芯的外围。

作为本发明的优选方式之一，所述防雨条沿阀芯的外围构成方形或圆形区域。

作为本发明的优选方式之一，所述温度传感器探测到温度低于0℃，驱动加热层加热，当温度传感器探测到温度高于10℃，停止加热。

作为本发明的优选方式之一，所述密封圈为不吸水的硅橡胶材料制成。

作为本发明的优选方式之一，使用加热丝替换所述加热膜。

一种浮空器，所述浮空器上使用如所述的气压调节阀门。

所述气压调节阀门设置在浮空器囊体的底部，所述防雨条沿浮空器囊体的底部设置在阀芯的外围。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明能够保证阀门的活动部位结冰后能够在加热后除冰；密封圈不吸收水分但足够柔软，能够形成密封但不被冻结；阀门周围的防雨条能够阻止雨水在阀门上累积，减少结冰体量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是加热膜的剖视图；

图3是浮空器囊体的底部的结构示意图；

图4是图3的仰视图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1～4所示，本实施例的浮空器囊体7的底部使用的气压调节阀门1。

本实施例的阀门1包括阀芯4、加热膜2、温度传感器5、密封圈3和防雨条6，所述加热膜2设置在阀芯4的内表面，所述加热膜2由内至外包括依次连接的粘结层21、内导热绝缘层22、加热层23、外导热绝缘层24和绝热层25，粘结层21通过导热硅胶固定在阀芯4的内表面，所述温度传感器5设置在阀芯4的内表面，所述密封圈3封装在阀芯4的边缘，所述防雨条6沿浮空器囊体7底部的外表面垂直向下设置在阀芯4的外围。

其他实施例中也可以使用加热丝替换所述加热膜，但是加热丝或加热膜同样需要满足以下加热功率的公式。

所述加热膜2的加热功率满足以下公式：

P≥(c_pm·Δτ+h)·V·A·ω，

其中：P为加热膜2额定功率；c_pm为比热容，Δτ为环境温度与目标温度差，h为冰融化的比焓；V为阀门1所在囊体7的垂直速度；A为阀芯4的表面积；ω为空气中液态水含量。