CN102009741B - 一种热气浮空器加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热气浮空器加热器，它包括蛇形管、高压燃烧系统、低压燃烧系统和风机，它还包括引射式壳体和风道，所述壳体设置在浮空器的囊体内部，所述蛇形管、高压燃烧系统、及低压燃烧系统设置在所述壳体内，所述风机设置在风道内，所述风道及风机设置在所述浮空器的囊体外部，所述壳体与所述风道相通，所述风道具有进风口，在所述进风口处设置有仅允许空气向浮空器囊体内部流动的单向活门。该加热器燃烧加热所需氧气主要由热气浮空器的密闭囊体外部提供，减少了囊内外气体交换，能够大幅减小囊内气体热量损失。而且能够保证燃气充分燃烧，减少有害气体的排放。
Description
技术领域
本发明涉及浮空器技术领域，尤其涉及一种为热气浮空器提供升力的加热器。
背景技术
目前，公知的用于热气浮空器的加热器主要由蛇形管、高压燃烧系统、低压燃烧系统、及外罩组成。液态燃料经高压管路进入操纵阀，高压接口由高压阀门控制，当高压阀门开启时，液态燃料从操纵阀经过中心管，通过蛇形管，在蛇形管处吸收热量剧烈气化，然后由环行管上喷口喷出，由低压燃烧系统的低压常明火点燃成柱状火焰，火焰可达3-5m高度。
上述加热器在密闭加压的热气飞艇和热气球内加热时，加热器整体安置在囊体内部，加热器在囊内燃烧所需要的氧气完全依靠囊内的空气提供。为了保证加热器的长时间工作，需要在囊体上开排气口，同时使用大功率风机向内鼓风，通过内外空气的交换提供燃烧所需氧气。而且，为了保证燃气能够充分燃烧，避免出现黑烟以及一氧化碳等有害产物，需要始终保持囊内氧气的含量，但由于风机向囊内补充的氧气大部分不参与燃烧就被排气口排出，囊内氧气的含量不能得以保持，而且造成了大量的热量损失，严重影响了此类热气球和热气飞艇的留空时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术中存在的不足，提供一种能够在密闭超压的热气浮空器囊体内燃烧加热的加热器，加热器工作时所需氧气主要由囊体外部空气提供，较少依赖囊体内部的氧气。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
一种热气浮空器加热器，它包括蛇形管、高压燃烧系统、低压燃烧系统、风机、引射式壳体和风道，所述壳体设置在浮空器的囊体内部，所述蛇形管、高压燃烧系统、及低压燃烧系统设置在所述壳体内，所述风机设置在风道内，所述风道及风机设置在所述浮空器的囊体外部，所述壳体与所述风道相通，所述风道具有进风口，在所述进风口处设置有仅允许空气向浮空器囊体内部流动的单向活门。
上述方案中，所述壳体包括主体部和底部，所述壳体主体部为圆筒形，所述壳体底部为圆台形，壳体底部的外壁上设有支架，所述壳体底部通过支架固定在浮空器囊体的囊壁上，所述壳体底部的直径由壳体至风道的方向逐渐增大。
上述方案中，所述蛇形管设置在所述壳体主体部的内壁上。
上述方案中，所述单向活门为百叶窗结构。
所述热气浮空器加热器的工作原理为：在加热器不加热时，风机向浮空器囊内少量鼓风，保持囊内压力；当加热器加热时，由高压燃烧系统的喷口高速喷射的燃烧气体产生的负压作用下，囊外空气通过风道的进风口进入壳体内参与燃烧，使燃气不依赖囊内空气充分燃烧。如果风机出现故障，当加热器不燃烧加热时，单向活门在囊内正压的作用下关闭，使浮空器内气体不外泄，保持浮空器囊内压力；当加热器燃烧加热时，在引射式壳体的负压作用下单向活门打开，加热器同时利用囊内外的空气燃烧，确保故障情况下加热器能够正常工作。
本发明的有益效果是：
1.燃烧加热所需氧气主要由热气浮空器的密闭囊体外部提供，减少了囊内外气体交换，能够大幅减小囊内气体热量损失。而且能够保证燃气充分燃烧，减少有害气体的排放。
2.所述壳体的结构设计可以更好发挥其引射作用。
3.所述百叶窗结构的活门在负压作用下打开的响应速度较快。
附图说明
图1是本发明热气浮空器加热器的结构示意图。
图2是本发明热气浮空器加热器的内部结构图。
具体实施方式
如图1和图2所示，其为本发明实施例提供的一种热气浮空器加热器，它包括引射式壳体、支架2、风道3、单向活门4、风机5、低压燃烧系统6、高压燃烧系统7、及蛇形管8。
壳体设置在浮空器的囊体内部。壳体包括主体部1和底部9。壳体的主体部1为圆筒形。壳体的底部9为中空的圆台形，壳体底部9的外壁上设有支架2，壳体的底部9通过支架2固定在浮空器囊体的囊壁10上。所述壳体底部9的直径由壳体至风道的方向逐渐增大，即壳体的底部9连接主体部1的一端的直径小于另一端的直径。
低压燃烧系统6、高压燃烧系统7、及蛇形管8设置于壳体内。蛇形管8设置在主体部1的内壁上。
风道3及风机5设置在浮空器的囊体外部。风道3与壳体相通。风道3中安装有风机5。风道5具有进风口，在进风口处设置有仅允许空气向浮空器囊体内部流动的单向活门4。在本实施例中，单向活门4为百叶窗结构。在加热器燃烧加热和风机5鼓风时，单向活门4打开提供空气。当加热器停止加热或者风机5因故停止鼓风时，单向活门4关闭，防止囊内气体外泄。风道3与壳体底部9的接口既可以设计为与壳体底部9大小相同并无缝连接，也可以设计为大于壳体底部9的尺寸，使风机5同时向壳体内和囊内鼓风。
热气浮空器加热器工作时为间断加热，其无论是处在不加热状态还是加热状态，工作时风机5均不停的运转使单向活门4保持开启，将囊体外部空气鼓入加热器保证低压燃烧系统6的供氧需要，保持囊体压力，避免囊体由于温度降低，气体泄漏而压力降低。液态燃料经由低压管路进入低压燃烧系统6，在整个使用过程中一直保持燃烧。加热器处于加热状态时，液态燃料经过蛇形管8，在蛇形管8内吸收热量剧烈气化，由高压燃烧系统7的喷口12喷出，由低压燃烧系统6点燃成柱状火焰，高速喷射入囊内，加热囊内空气。当火焰通过壳体主体部1的顶端向囊内喷射时，高速流动的火焰和气化了的液态燃料在壳体的底部9形成负压，与风机5共同作用，将囊体外部的空气吸引进入壳体内，参与燃烧。
如果风机5出现故障停止运转，单向活门4在囊内正压作用下自动关闭，防止囊内气体泄漏。高压燃烧系统7不工作时，低压燃烧系统6完全依靠囊内空气提供氧气，当高压燃烧系统7工作时，高速流动的火焰和气化了的燃料在壳体的底部9以及风道2内形成负压，使单向活门4打开，在负压作用下，囊内外空气同时进入加热器内部参与燃烧。
本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (4)
1.一种热气浮空器加热器，它包括蛇形管、高压燃烧系统、低压燃烧系统和风机，其特征在于：它还包括引射式壳体和风道，所述壳体设置在浮空器的囊体内部，所述蛇形管、高压燃烧系统、及低压燃烧系统设置在所述壳体内，所述风机设置在风道内，所述风道及风机设置在所述浮空器的囊体外部，所述壳体与所述风道相通，所述风道具有进风口，在所述进风口处设置有仅允许空气向浮空器囊体内部流动的单向活门。
2.如权利要求1所述的热气浮空器加热器，其特征在于：所述壳体包括主体部和底部，所述壳体主体部为圆筒形，所述壳体底部为圆台形，壳体底部的外壁上设有支架，所述壳体底部通过支架固定在浮空器囊体的囊壁上，所述壳体底部的直径由壳体至风道的方向逐渐增大。
3.如权利要求2所述的热气浮空器加热器，其特征在于：所述蛇形管设置在所述壳体主体部的内壁上。
4.如权利要求1或3任一项所述的热气浮空器加热器，其特征在于：所述单向活门为百叶窗结构。
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