[发明专利]高空气球填充装置

说明书

本发明提供了一种高空气球和用于填充这样高空气球的装置。作为示例，用于填充高空气球(200)的装置(300、1100)包括管状部分(302、1102)，该管状部分延伸通过气球的球囊材料(502)。装置还包括连接到管的第一端的凸缘(310、1110)。该凸缘连接到气球的内表面。配件(402)连接到管的第二端。配件配置为与用于用提升气体填充气球的装置连接。另外，还提供了用提升气体填充高空气球的方法以及制造气球的方法。

本申请是申请日为2015年04月07日、申请号为201580028587.X(国际申请号为PCT/US2015/024649)、发明名称为“高空气球填充装置”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请是2014年4月10日提交的美国专利申请No.14/249,841的继续申请，其公开内容通过引用结合于此。

背景技术

计算装置，例如个人计算机、膝上计算机、平板计算机、蜂窝电话，以及无数类型的能够连接互联网装置在现代生活的众多方面日益普及。因此，通过互联网、蜂窝数据网络和其它这样的网络数据连通性的要求在增长。然而，世界上有很多区域数据连通性仍不可用，或者如果可用，也是不可靠和/或高成本的。因此，另外的网络基础设施是期望的。

一些系统可通过运行在平流层中的气球网络提供网络访问。由于这些气球在部署和运行期间承受的各种力，需要材料的柔性和稳定性之间的平衡。气球可由球囊材料制造，该球囊材料配置为分区或瓣，以产生“南瓜”或有瓣的气球。瓣由多个加强筋支撑。

在气球能够被部署之前，其球囊必须用比空气轻的提升气体充气。氦和氢气体是比空气轻的提升气体的两个可供选择的方案。氦是惰性气体，并且因此通常认为是安全的。对于氦，填充特征可用O型圈、止回阀或手动设定的盖板密封。作为示例，人员可从填充端口去除盖板，插入填充软管，拉出填充软管，且盖好填充端口。在填充软管去除时，气体可能从气球泄漏。即使是传统的单向阀也可允许少量的气体泄漏。关闭阀门后、但在断开填充线路前的净化(Purging)可防止泄漏，但是增加了另外的设计复杂性。然而，随着氦价格的升高和可用度上的下降，氢正在变为更加经济的选择。然而，由于氢与空气结合时是高爆炸性的，其使用可能存在安全的问题，尤其是在充气期间。

发明内容

本公开的各方面对提供无泄漏填充端口是有利的，它也是简单的、坚固的和经济的。例如，提供了一种高空气球，其包括用于填充高空气球的装置。该装置包括管，该管配置为延伸通过气球的球囊材料。凸缘部分连接到管的第一端。凸缘部分还位于气球的内表面上。配件连接到管的第二端。配件配置为连接到用提升气体填充气球的装置。

在一个示例中，管配置为冷焊接，以密封气球中的提升气体。在另一个示例中，凸缘部分包括O型密封圈，其配置为在凸缘部分和球囊材料之间形成密封。在另一个示例中，高真空润滑脂施加到O型密封圈。在另一个示例中，凸缘部分设置为具有螺纹的插塞的底座，并且其中装置还包括具有螺纹的锁紧螺母，该锁紧螺母配置为与插塞的螺纹匹配，以便将装置固定到球囊材料。在该示例中，管的第二端包括第二凸缘部分，第二凸缘部分包括至少一个O型密封圈，该O型密封圈配置为在第二凸缘部分和插塞的内部之间形成密封。另外，装置包括盖板部分，该盖板部分配置为将第二凸缘部分固定到插塞。

本公开的其它方面提供制造具有气球球囊的高空气球的方法。该方法包括通过开口将管插入未完成的气球球囊的材料中。管在第一端具有凸缘部分。管固定到未完成的气球球囊。未完成的气球球囊然后完成，使凸缘部分和材料的表面位于完成的气球球囊的腔室内，该腔室配置为接收提升气体。

在一个示例中，该方法还包括将配件连接到管的第二端，配件配置为连接到用于以提升气体填充完成的气球球囊的填充装置。在该示例中，连接配件包括将配件铜焊到管。在另一个示例中，该方法还包括在材料中制作开口。在另一个示例中，将管固定到未完成的气球球囊还包括采用O型圈以将气球球囊材料夹到管上。