[发明专利]一种节能热气球

说明书

本发明涉及一种节能热气球，有吊绳、吊篮，球囊由内、外两层球囊构成，球囊顶部有冷空气入口，球囊内置有缩扩喷管式烟囱，球囊底部与换热器底部密封连接，换热器上有燃烧器，内、外层球囊和缩扩喷管式烟囱将热气球内部空间分割成燃烧室和冷、热空气室。冷空气从冷空气入口进入，通过冷空气室进入换热器，预热后进入燃烧室燃烧，经缩扩喷管式烟囱进入热空气室，最后经换热器排出，同时将热量传递给冷空气回收热量。热空气燃烧后，沿渐缩喷管式烟囱上升进入热空气室，同时因热空气向上流动在底部形成负压，形成烟囱效应，将预热空气吸入，进而冷空气从冷空气入口再吸入，通过如此循环过程，可提高进入燃烧室内冷空气的温度，从而提高燃烧后气体温度，即提高热空气室温度，因此能显著降低热空气密度，提高热气球升力，从而达到了节能的目的。

技术领域

本发明属于热气球技术领域，具体涉及一种节能热气球。

背景技术

热气球是利用热空气产生浮力的气球，即它的上半部是由一个圆形或椭圆形的气球状的球体和下半部为吊篮所组成的一种飞行器。气球内部为热空气，这样相对于外部冷空气具有更低的密度，作为浮力来使整体漂浮于空中并发生移动；吊篮可以携带燃料、乘客以及其它功能性设施。目前热气球的用途比较广泛，不仅可用于航空体育，而且在高空作业、旅游观光、空中广告宣传、空中摄影、特技摄影、气象探测、地质地貌测绘、环境污染监测、青少年科普教育等诸多方面具有广泛的用途。

但由于热气球的表面积大，因热耗散使得热气球内部温度降低、浮力不足而下落，为了维持其浮力，需要对热气球持续进行加热，以维持热空气的温度。一般加热方式有燃料燃烧、电、太阳能等，其中用燃料燃烧进行加热是最普遍而原始的方式，这种方式简单易行，价格低廉，而被广泛应用。但燃料燃烧对热气球进行加热时，会向热气球内部补充热气体，同时不得不排出热气球内部的多余热气体，因这部分气体离开热气球时会携带出自身热量，从而加剧热量的损耗。因此，为保证热气球正常运行必须补充较多的热量；对需要长时间运行的热气球，也必须携带较多的燃料，这必然增加热气球自身重量，从而限制了热气球在空中的停留时间以及行程。

CN108248810公开了一种节能型热气球，球囊顶部开有排气孔，排气孔上设有排气孔开口锥台，开口锥台底部设有小伞，小伞的小伞伞衣顶端为小伞封闭锥台，其顶端封闭，小伞封闭锥台和排气孔开口锥台相匹配，所述小伞伞衣底端的小伞围边为环状带，环状带的内侧与所述小伞封闭锥台的底边无缝隙连接。

CN207809756U公开了一种节能环保热气球，密封盘架安装在气囊的开口上将气囊密封；载物篮设在密封盘架下方，与密封盘架固定连接，密封盘架上设有贯穿密封盘架的释压管道和充气管道；浮力控制系统包括PLC编程控制中心、电子放气阀、加热风机、增压充气泵、电子充气阀和电源；电源和PLC编程控制中心电连接供电，PLC编程控制中心分别与电子放气阀、加热风机、增压充气泵、电子充气阀电连接。电子放气阀串联在释压管道上，充气管道在气囊内依次与电子充气阀、增压充气泵和加热风机串联。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种可回收余热，提高进入球囊内的助燃冷空气的温度，达到提高燃烧后热空气的温度的目的，因而提高了热气球的浮力并节约了能源；同时燃烧后热气体流经喷管后能提高气体流速，从而提高热气球升力。因此本发明提供了一种以节能为目的的热气球。

本发明目的的实现方式为，一种节能热气球，热气球球囊的底部外围置有挂吊绳的挂钩，吊绳与吊篮相连接；热气球的球囊由外层球囊和内层球囊构成双层球囊，外层球囊顶部有冷空气入口；所述外层球囊底部与换热器底部密封连接，换热器置于内层球囊内，换热器内有隔流板，换热器上方是燃烧室；所述燃烧室上方有一缩扩喷管式烟囱，烟囱顶部与内层球囊顶部相连，吊篮内所装燃料气瓶通过燃气导管与燃烧器相通；缩扩喷管式烟囱的下部构成燃烧室，缩扩喷管式烟囱上部与内层球囊间构成热空气室，内、外层球囊间构成冷空气室。