CN105109658A - 一种浮空气球在装卸中的运用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浮空气球在装卸中的运用方法，包括压缩气体储藏装置、充气装置、排气装置、气囊及承载装置，压缩气体储藏装置储藏的是压缩的氢气或氦气，气囊和承载装置连结在一起，承载装置用于承载要装卸的对象，然后利用气囊在空气中所产生的浮力来辅助装卸，包括通过充气装置将压缩气体储藏装置储藏的气体充入气囊从而增加浮力、通过排气装置将气囊中的气体排出从而减少浮力；还可包括限制装置并通过限制装置把气囊限制在一定的活动范围内，或回收装置并通过回收装置把从气囊排出的气体回收到储藏装置内。也可改造用于液体中装卸且气囊至少有部分处于该液体中。本装置成本低廉、便于移动，场地基本不限，只要空间不受限就可使用。

Description

一种浮空气球在装卸中的运用方法

技术领域

本发明涉及一种浮空气球在装卸中的运用方法和装置。

背景技术

装卸较重的货物一般都要利用大型机械，如起重机、龙门吊等，这些大型机械都需要相应的场地要求，比如起重机需要能够到达附近（这对于道路就有要求），而龙门吊则需要固定安装、只能在有限的范围内使用，同时这些设备造价也比较高。氢气比空气轻，一立方米的氢气在空气中可以产生1.2公斤的浮力，氦气与此相似只是略微比氢气重一点。由此原理制作的浮空气球在运输等领域已有或曾有运用，比如飞艇。也可以依据这个原理将浮空气球运用在装卸中。

发明内容

本发明要解决已有装卸机械使用范围受限等问题，为人们提供一种浮空气球在装卸中的运用方法。本发明提供的浮空气球在装卸中的运用方法，利用了氢气、氦气比空气轻的原理，其技术方案如下：

包括压缩气体储藏装置、充气装置、排气装置、气囊及承载装置等一整套配合使用的装置，共同完成浮空气球在装卸中的运用。压缩气体储藏装置储藏的是压缩的氢气、氦气或其混合气体，氢气比较廉价，但有爆炸的隐患，所以需要采取安全措施，而氦气则无爆炸的危险，非常安全，但作为一种稀有气体比较昂贵。气囊和承载装置连结在一起，承载装置用于承载要装卸的对象，然后利用气囊在空气中所产生的浮力来辅助装卸，包括通过充气装置将压缩气体储藏装置储藏的气体充入气囊从而增加浮力、通过排气装置将气囊中的气体排出从而减少浮力。在充入气体后气囊就是一个气球，没有充气时气囊可以折叠收纳起来，整体体积不大。当要使用其来辅助装卸时，先可以用交通工具将其运输到最近的地方，然后拿出充气，当气囊产生的浮力接近于整套装置自重时，这时普通人都可以将其移动，这样即使交通工具不能开到要装卸物体的旁边也没有关系，交通工具停泊地到要装卸物体可以在这种状况下人工移至要装卸物体的旁边，然后通过承载装置将要装卸物体装载好，继续充气直至所产生浮力达到整套装置自重加要装卸物体的重量时就差不多了，要抬升时再充一些气，要下降时就放一些气，平衡时可以人工将包含所装卸物体的整套装置在空中方便的移动，直至移动到目的地，然后放气减少浮力，卸下物体即可。一立方米的氢气在空气中可以产生1.2公斤的浮力，如果除开气囊、压缩气体储藏装置、充气装置、排气装置等自重，本装置平均一立方米的氢气在空气中可以净产生1公斤的浮力的话，那么要实现可装卸1吨的物体就需要准备1000立方米的气囊（如10*10*10m的立方体），相应的，要实现可装卸100吨的物体就需要准备100000立方米的气囊。体积有点大，所以要在具有足够空间的场合使用。所消耗的能源就是充气、排气的能源，很少，非常节能。

可以在前面基础上还包括限制装置并通过限制装置把气囊限制在一定的活动范围内，这样气囊就不会逃逸。整套装卸装置还可包括回收装置，通过回收装置把从气囊排出的气体回收到储藏装置内，这样气体在整个过程中是可以重复利用的，从而更加环保。

在空气中只能利用氢气、氦气产生浮力（本发明不采用热气球的方式，因为比较耗能），但在液体中如水、油等液体中那

用于液体中装卸且气囊至少有部分处于该液体中，压缩气体储藏装置储藏的气体可以是除氢气和氦气外的其它气体，如氧气、氮气或就是空气等，也可以把压缩气体储藏装置替换为储藏比该液体更轻的液体的装置同时充气装置、排气装置或者回收装置也相应替换为对此液体作相应处理的加注装置、排出装置或者回收装置，比如在水中装卸可以用油，并利用气囊在该液体中所产生的浮力来辅助装卸，如果装油的话就不叫气囊了，而叫油囊了。一般情况下储藏装置中不储藏液体，因为液体可压缩的程度不大，所以使用起来意义不大。

与上述方法对应的运用浮空气球辅助装卸的装置，其技术方案为：

包括压缩气体储藏装置、充气装置、排气装置、气囊及承载装置，压缩气体储藏装置储藏的是压缩的氢气和/或氦气，气囊和承载装置连结在一起，承载装置用于承载要装卸的对象，然后利用气囊在空气中所产生的浮力来辅助装卸，包括通过充气装置将压缩气体储藏装置储藏的气体充入气囊从而增加浮力、通过排气装置将气囊中的气体排出从而减少浮力；也可在前面基础上还包括限制装置并通过限制装置把气囊限制在一定的活动范围内，和/或还包括回收装置并通过回收装置把从气囊排出的气体回收到储藏装置内。如果用于液体中装卸且气囊至少有部分处于该液体中，压缩气体储藏装置储藏的气体可以是除氢气和氦气外的其它气体，或压缩气体储藏装置替换为储藏比该液体更轻的液体的装置同时充气装置、排气装置或者回收装置也相应替换为对此液体作相应处理的加注装置、排出装置或者回收装置，并利用气囊在该液体中所产生的浮力来辅助装卸。具体解释说明参见前文关于方法的解释说明，不再赘述。

上述装置可进一步限定为是用于水中装卸，其技术方案是：

用于水中装卸且气囊至少有部分处于水面以下，压缩气体储藏装置储藏的气体可以是除氢气和氦气外的其它气体，并利用气囊在水中所产生的浮力来辅助装卸。可以采用空气，1立方米气囊最大可以水中产生1吨的浮力（完全淹没的情况下），其内部气体为1.29公斤加上气囊自重相比1吨的浮力基本可以忽略不计。如果水底有个物体重1吨，只需要一个气囊略大于1立方米的本装置，先通过承载装置将物体固定好，然后通过充气装置往气囊内充气，充满后物体即可随本装置上浮实现装卸。

也可以把这种装置制成一个具有电梯、升降机类似功能的浮空气球辅助装卸的装置，其技术方案是：

包含用于容纳承载装置的垂直升降或斜坡升降的框架装置，承载装置作为载人或载物的轿厢，并限制在框架装置。由于承载1吨重量需要1000立方米的气囊，因此这种具有电梯、升降机类似功能的浮空气球辅助装卸的装置需要一个较大的空间来安置这个气囊，为了不影响建筑物的正常使用，可以置于顶部如屋顶之上，这样就有足够的空间可供使用。本装置原理简单，所以也比现有的电梯、升降机可靠。为了更好的保证人货安全，可以在前面基础上还包含用于限制承载装置在框架装置内移动速度的限速装置和/或还包含用于防止承载装置在框架装置内不正常移动的安全装置，这两种装置在现有的电梯、升降机中已经具备。

限速装置的技术方案如下：

包括一个速度检测装置，当检测的上升速度超出设定阀值时，发出排出气囊中部分气体的指令，通过减少浮力来降低上升速度，当检测的下降速度超出设定阀值时，发出往气囊中填充气体的指令，通过增加浮力来降低下降速度。

安全装置的技术方案如下：

包括安装于框架装置上的突起装置，仅在特定方向的受力时可使其收起不形成阻碍，而解除此特定方向的受力时则自动复位形成阻碍使得框架装置内的承载装置不能移动或不能向上移动或不能向下移动。

本发明提供的浮空气球在装卸中的运用方法和装置成本低廉、便于移动，场地基本不限，只要空间不受限就可使用，可以长期多次使用，而且非常安全可靠。而当前，我国电梯、升降机事故频繁发生，主要就是因为使用时间较长后其可靠性降低，经常需要维护，如果要更换成本费用也非常高，所以本发明提供的装置可以作为一种替代品。

附图说明

图1为一种运用浮空气球辅助装卸的装置（未充气前）。1.气囊2.充气装置3.排气装置（兼作回收装置）4.压缩气体储藏装置5.承载装置；

图2为一种运用浮空气球辅助装卸的装置（充气后）。1.气囊2.充气装置3.排气装置（兼作回收装置）4.压缩气体储藏装置5.承载装置；

下面结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1

一种运用浮空气球辅助装卸的装置

包括压缩气体储藏装置4、充气装置2、排气装置3、气囊1及承载装置5，压缩气体储藏装置储藏的是压缩的氢气，气囊1和承载装置5连结在一起，承载装置5用于承载要装卸的对象，然后利用气囊1在空气中所产生的浮力来辅助装卸，包括通过充气装置2将压缩气体储藏装置储藏4的气体充入气囊1从而增加浮力、通过排气装置3将气囊中的气体排出从而减少浮力；排气装置3同时还作回收装置用可把从气囊排出的气体回收到储藏装置4内。

Claims (8)

1.一种浮空气球在装卸中的运用方法，其特征在于：

包括压缩气体储藏装置、充气装置、排气装置、气囊及承载装置，压缩气体储藏装置储藏的是压缩的氢气和/或氦气，气囊和承载装置连结在一起，承载装置用于承载要装卸的对象，然后利用气囊在空气中所产生的浮力来辅助装卸，包括通过充气装置将压缩气体储藏装置储藏的气体充入气囊从而增加浮力、通过排气装置将气囊中的气体排出从而减少浮力；

或者在前面基础上还包括限制装置并通过限制装置把气囊限制在一定的活动范围内，和/或还包括回收装置并通过回收装置把从气囊排出的气体回收到储藏装置内。

2.根据权利要求1所述的浮空气球在装卸中的运用方法，其特征在于：

用于液体中装卸且气囊至少有部分处于该液体中，压缩气体储藏装置储藏的气体可以是除氢气和氦气外的其它气体，或压缩气体储藏装置替换为储藏比该液体更轻的液体的装置同时充气装置、排气装置或者回收装置也相应替换为对此液体作相应处理的加注装置、排出装置或者回收装置，并利用气囊在该液体中所产生的浮力来辅助装卸。

3.一种运用浮空气球辅助装卸的装置，其特征在于：

包括压缩气体储藏装置、充气装置、排气装置、气囊及承载装置，压缩气体储藏装置储藏的是压缩的氢气和/或氦气，气囊和承载装置连结在一起，承载装置用于承载要装卸的对象，然后利用气囊在空气中所产生的浮力来辅助装卸，包括通过充气装置将压缩气体储藏装置储藏的气体充入气囊从而增加浮力、通过排气装置将气囊中的气体排出从而减少浮力；

或者在前面基础上还包括限制装置并通过限制装置把气囊限制在一定的活动范围内，和/或还包括回收装置并通过回收装置把从气囊排出的气体回收到储藏装置内。

4.根据权利要求3所述的浮空气球辅助装卸的装置，其特征在于：

用于液体中装卸且气囊至少有部分处于该液体中，压缩气体储藏装置储藏的气体可以是除氢气和氦气外的其它气体，或压缩气体储藏装置替换为储藏比该液体更轻的液体的装置同时充气装置、排气装置或者回收装置也相应替换为对此液体作相应处理的加注装置、排出装置或者回收装置，并利用气囊在该液体中所产生的浮力来辅助装卸。

5.根据权利要求4所述的浮空气球辅助装卸的装置，其特征在于：

用于水中装卸且气囊至少有部分处于水面以下，压缩气体储藏装置储藏的气体可以是除氢气和氦气外的其它气体，并利用气囊在水中所产生的浮力来辅助装卸。

6.根据权利要求3、4或5所述的浮空气球辅助装卸的装置，其特征在于：

包含用于容纳承载装置的垂直升降或斜坡升降的框架装置，或者在前面基础上还包含用于限制承载装置在框架装置内移动速度的限速装置和/或还包含用于防止承载装置在框架装置内不正常移动的安全装置。

7.用于权利要求6所述的浮空气球辅助装卸的装置的限速装置，其特征在于：

包括一个速度检测装置，当检测的上升速度超出设定阀值时，发出排出气囊中部分气体的指令，通过减少浮力来降低上升速度，当检测的下降速度超出设定阀值时，发出往气囊中填充气体的指令，通过增加浮力来降低下降速度。

8.用于权利要求6所述的浮空气球辅助装卸的装置的安全装置，其特征在于：

包括安装于框架装置上的突起装置，仅在特定方向的受力时可使其收起不形成阻碍，而解除此特定方向的受力时则自动复位形成阻碍使得框架装置内的承载装置不能移动或不能向上移动或不能向下移动。