CN206202655U - 浮空器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种浮空器。该浮空器包括：囊体；反应槽，反应槽设置在囊体内；第一储存器，第一储存器设置在反应槽上，第一储存器的出口朝向反应槽，且第一储存器内盛有第一药剂；第二储存器，第二储存器设置在反应槽上，第二储存器的出口朝向反应槽，第二储存器内盛有用于与第一药剂在反应槽内反应产生气体的第二药剂。应用本实用新型的技术方案可以解决现有技术中浮空器因气体泄漏或压力不足而导致浮空器发生高度降低甚至坠落的危险的问题。

Description

浮空器

技术领域

本实用新型涉及飞行器设备技术领域，具体地，涉及一种浮空器。

背景技术

目前，浮空器在高空飞行过程中，常因气密性问题造成的气体泄露，或因夜晚温度降低造成压力不足，导致浮空器发生高度降低甚至坠落的危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浮空器，旨在解决现有技术中浮空器因气体泄漏或压力不足而导致浮空器发生高度降低甚至坠落危险的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种浮空器，包括：囊体；反应槽，反应槽设置在囊体内；第一储存器，第一储存器设置在反应槽上，第一储存器的出口朝向反应槽，且第一储存器内盛有第一药剂；第二储存器，第二储存器设置在反应槽上，第二储存器的出口朝向反应槽，第二储存器内盛有用于与第一药剂在反应槽内反应产生气体的第二药剂。

可选地，浮空器还包括：控制器；第一控制阀门，第一控制阀门设置在第一储存器的出口处，且第一控制阀门与控制器电连接；第二控制阀门，第二控制阀门设置在第二储存器的出口处，且第二控制阀门与控制器电连接。

可选地，浮空器还包括底部法兰和第三控制阀门，底部法兰密封连接在囊体的开口处，反应槽设置在底部法兰上，第三控制阀门设置在底部法兰上，反应槽通过第三控制阀门与外界相连通。

可选地，第三控制阀门与控制器电连接。

可选地，浮空器还包括液位计，液位计设置在反应槽内，液位计与控制器通信连接，控制器根据液位计传输的液位高度信息控制第一控制阀门和第二控制阀门关闭，及控制器根据液位计传送的液位高度信息控制第三控制阀门开启或关闭。

可选地，浮空器还包括：气压探测器，气压探测器设置在囊体内，气压探测器与控制器通信连接，控制器根据气压探测器传送的囊体的气压不足信息控制第一控制阀门及第二控制阀门开启。

可选地，浮空器还包括底部法兰和第三控制阀门，底部法兰密封连接在囊体的开口处，反应槽设置在底部法兰上，第三控制阀门设置在底部法兰上，反应槽通过第三控制阀门与外界相连通，第三控制阀门与控制器电连接，控制器根据气压探测器传送的囊体的气压超压信息控制第三控制阀门开启或关闭。

可选地，浮空器还包括液位计，液位计设置在反应槽内，液位计与控制器通信连接，控制器根据液位计传输的液位高度信息控制第一控制阀门和第二控制阀门关闭，及控制器综合气压探测器传送的囊体的气压超压信息和液位计传送的液位高度信息控制第三控制阀门开启或关闭。

可选地，浮空器还包括报警器，报警器与气压探测器通信连接，报警器根据气压探测器传送的囊体内气压不足或超压的信息发出报警。

可选地，第一储存器固定在反应槽的槽壁上，第二储存器设置在反应槽的槽壁上。

本实用新型中，通过在浮空器的囊体内设置第一储存器和第二储存器，当囊体内的气压降低或气体泄漏时，将第一储存器内的第一药剂注入反应槽内，再将第二储存器中的第二药剂放入反应槽内，第一药剂和第二药剂在反应槽中反应而产生气体，利用所产生的气体向囊体内补气，以提高囊体内的气压，可避免浮空器因浮力不足而发生高度降低甚至坠落的危险。

附图说明

图1是本实用新型的浮空器的实施例的结构示意图。

在附图中：

10、囊体； 11、底部法兰；

20、反应槽； 30、第一储存器；

40、第二储存器； 50、控制器；

61、第一控制阀门； 62、第二控制阀门；

63、第三控制阀门； 70、气压探测器；

80、报警器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1所示，本实施例的浮空器包括囊体10、反应槽20、第一储存器30和第二储存器40。两个储存器内分别储存两种用于在化学反应生成轻质气体的药剂，即第一药剂和第二药剂。在本实施例中，反应槽20设置在囊体10内，第一储存器30设置在反应槽20上，第一储存器30的出口朝向反应槽20，且第一储存器30内盛有第一药剂，第二储存器40设置在反应槽20上，第二储存器40的出口朝向反应槽20，第二储存器40内盛有用于与第一药剂在反应槽20内反应产生气体的第二药剂。其中，第一药剂与第二药剂反应所产生的气体为轻质气体，以利于浮空器上升或悬浮在空中，优选地轻质气体为氢气，此时第一药剂为反应酸溶液，第二药剂为置换反应用金属颗粒。

通过在浮空器的囊体10内设置第一储存器30和第二储存器40，在囊体10内的气压降低或气体泄漏时，将第一储存器30内的酸溶液注入反应槽20内，再将第二储存器40中的金属颗粒放入反应槽20内，从而在反应槽20中发生置换反应而产生氢气，利用氢气向囊体10内补气，以提高囊体10内的气压，可避免浮空器因浮力不足而发生高度降低甚至坠落的危险，增强浮空器的长期驻空能力，减少浮空器被回收进行补气的频次，降低维护成本。

在本实施例中，第一储存器30内储存有浓度为0.5mol-15mol的硫酸溶液(当然，也可以在第一储存器30内盛放其他性质较稳定的酸溶液)，第二储存器40中储存有能够置换出酸溶液中氢离子而生成氢气的金属颗粒，例如Mg、Al、Zn、Fe等金属球颗粒。在浮空器载人飞行的过程中，当工作人员判断认为需要对囊体10进行补气时，工作人员手动将第一储存器30的开口打开使硫酸流入反应槽20内，然后再手动将第二储存器40的开口打开使金属球进入反应槽20内(例如利用操作杆将第一储存器30的开口塞顶开，利用操作杆将第二储存器40的开口塞顶开，此时第一储存器30、第二储存器40都为一次性使用器皿)，从而发生置换反应生成氢气以进行补气(此时，第一储存器30、第二储存器40的出口不需要设置阀门来进行控制)。

为了能够使工作人员更方便地控制对囊体10内补气的操作，因而浮空器还包括控制器50、第一控制阀门61和第二控制阀门62，第一控制阀门61设置在第一储存器30的出口处，且第一控制阀门61与控制器50电连接，第二控制阀门62设置在第二储存器40的出口处，且第二控制阀门62与控制器50电连接。在工作人员检查囊体10内的气压之后认为需要进行补气时，工作人员通过控制器50控制第一控制阀门61和第二控制阀门62同时开启，从而使酸溶液和金属颗粒在反应槽20内发生置换反应而产生氢气，从而对囊体10内进行补气。当然，工作人员除了可以通过控制器50来控制第一控制阀门61及第二控制阀门62之外，也可以在囊体10外手动控制第一控制阀门61及第二控制阀门62开启或关闭(此时，第一储存器30和第二储存器40为多次重复使用器皿)。

为了精确地控制注入反应槽20中的酸溶液和金属颗粒的量，因此，该浮空器还包括液位计，液位计设置在反应槽20内，液位计与控制器50通信连接，控制器50根据液位计传输的液位高度信息控制第一控制阀门61和第二控制阀门62关闭。工作人员预先在控制器50设置好酸溶液在反应槽20中的最大量液位值A、最高液位值B以及最低液位值C。在工作人员控制第一控制阀门61首先开启将酸溶液注入反应槽20中，当注入酸溶液的液位到达最大量液位值A时，控制器50控制第一控制阀门61自动关闭而停止注入酸溶液，然后，工作人员控制第二控制阀门62开启以放入金属颗粒，此时酸溶液的液位继续升高，当酸溶液的液位到达最高液位值B时，控制器50控制第二控制阀门62自动关闭。

当对囊体10内补气完成之后，反应槽20内为盐溶液，此时需要将这些盐溶液放出，以腾空反应槽20进行下一次补气操作。因此，浮空器还包括第三控制阀门63，并且浮空器还包括底部法兰11，底部法兰11密封连接在囊体10的开口处，反应槽20设置在底部法兰11上，第三控制阀门63设置在底部法兰11上，反应槽20通过第三控制阀门63与外界相连通。并且第三控制阀门63与控制器50电连接。控制器50根据液位计传送的液位高度信息控制第三控制阀门63开启或关闭。当反应槽20内的液位超过最高液位值B时，控制器50控制第三控制阀门63开启以放出反应槽20内的部分液体，液体可以直接排到外部，不需要用容器接放出盐溶液(当反应槽20内所放出的液体仍具有酸溶液成分时候，则需要工作人员利用专门的容器对放出的混合溶液进行回收处理，以避免混合溶液中的酸溶液成分对环境造成污染)，工作人员关闭第三控制阀门63，并继续进行置换反应生成氢气来补气。在补气操作完成之后，工作人员打开第三控制阀门63发出盐溶液，放出盐溶液后反应槽20内的液位到达最低液位值C时，控制器50控制第三控制阀门63自动关闭，这样就不会出现反应槽20内的液体放干后而漏气的情况。当然，工作人员也可以对第三控制阀门63进行全手动控制，以工作人员的工作经验为基础进行判断囊体10内的补气情况。通过第三控制阀门63，反应后生成的废液可排出囊体，完成补气增加浮力的同时，减轻系统载荷。

优选地，第一储存器30固定在反应槽20的槽壁上，第二储存器40设置在反应槽20的槽壁上。

本实施例的反应槽20、第一储存器30以及第二储存器40均采用耐腐蚀聚乙烯材料制作，这样使得反应槽20、第一储存器30以及第二储存器40能够耐酸并同时具有一定柔韧性，并且使得浮空器变得轻质，有利于降低浮空器的重量，同时利用材料所具有的柔韧性减少对囊体10被外物刺伤而损坏。

在另一种可行的实施方式中(以下均为该实施方式的技术内容的记载)，该实施方式与前述的实施例的不同之处在于：

浮空器还包括气压探测器70。气压探测器70设置在囊体10内，气压探测器70与控制器50通信连接，控制器50根据气压探测器70传送的囊体10的气压信息控制第一控制阀门61及第二控制阀门62开启。当气压探测器70探测到囊体10内的气压不足时，气压探测器70将探测到的气压不足信息传送至控制器50，此时控制器50控制第一控制阀门61和第二控制阀门62开启(为使置换反应较柔和、均匀地进行，尽可能采用第一控制阀门61和第二控制阀门62先后开启的次序)，从而进行置换反应而产生氢气以进行补气。

在该实施方式中，浮空器还包括底部法兰11和第三控制阀门63，底部法兰11密封连接在囊体10的开口处，反应槽20设置在底部法兰11上，第三控制阀门63设置在底部法兰11上，反应槽20通过第三控制阀门63与外界相连通，第三控制阀门63与控制器50电连接，控制器50根据气压探测器70传送的囊体10的气压超压信息控制第三控制阀门63开启或关闭。在补气操作过程中，由于补气过多而需要进行放气时，此时气压探测器70将气压过高的信息传送至控制器50，控制器50接收信息后控制第三控制阀门63首先进行放出液体，在液体放干之后继续放气以实现降低囊体10内的气压的目的，待气压探测器70检测得到囊体10内的气压降低至符合要求的浮动气压范围内之后再通过控制器50将第三控制阀门63关闭。

为了更加优化本实施方式对第一控制阀门61、第二控制阀门62和第三控制阀门63的自动化控制，因此，浮空器还包括液位计，液位计设置在反应槽20内，液位计与控制器50通信连接(可以是通过有线电连接进行通信，也可以是通过无线信号传送进行通信)，控制器50根据液位计传输的液位高度信息控制第一控制阀门61和第二控制阀门62关闭，及控制器综合气压探测器70传送的囊体10的气压信息和液位计传送的液位高度信息控制第三控制阀门63开启或关闭。控制器50根据气压探测器70探测的囊体10内气压不足的信息控制第一控制阀门61和第二控制阀门62开启之后，当注入酸溶液的液位到达最大量液位值A时，控制器50控制第一控制阀门61自动关闭而停止注入酸溶液，在放入金属颗粒过程中酸溶液的液位继续升高，当酸溶液的液位到达最高液位值B时，控制器50控制第二控制阀门62自动关闭。在发生置换反应生成氢气以补气的过程中，气压探测器70继续对囊体10内的气压进行探测，当探测的囊体10内气压过高时，控制器50根据气压探测器70传送的气压过高的信息控制第三控制阀门63开启，进行放液，在液位放至最低液位值C时，控制器50接收液位计传送的最低液位值C的信息，此时气压探测器70继续探测囊体10内的气压，控制器50综合判断最低液位值C和气压超压信息来控制第三控制阀门63是否关闭。此时，如果囊体10内的气压还是过高，则控制器50控制第三控制阀门63继续开启而进行泄压，当囊体10内的气压到达正常的气压范围之后，控制器50控制第三控制阀门63自动关闭；如果液位计传送最低液位值C时囊体10内的气压为浮空器正常的气压范围，则此时控制器50控制第三控制阀门63自动关闭。

在该实施方式中，浮空器还包括报警器80，报警器80与气压探测器70通信连接，报警器80根据气压探测器70传送的囊体10内气压不足或超压的信息发出报警。当报警器80发出报警时，工作人员就可以知道浮空器的囊体10内的气压不足或气压超压，此时需要进行补气操作(或自动地进行自动补气操作)或者对囊体10内的氢气进行放气以解决超压问题，使得工作人员对相关浮空器的气压进行监控，防止意外情况的发生，确保浮空器的气压安全。

该实施方式与前述实施例相比较，除了上述不同之处外，其余结构与功能均相同。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浮空器，其特征在于，包括：

囊体(10)；

反应槽(20)，所述反应槽(20)设置在所述囊体(10)内；

第一储存器(30)，所述第一储存器(30)设置在所述反应槽(20)上，所述第一储存器(30)的出口朝向所述反应槽(20)，且所述第一储存器(30)内盛有第一药剂；

第二储存器(40)，所述第二储存器(40)设置在所述反应槽(20)上，所述第二储存器(40)的出口朝向所述反应槽(20)，所述第二储存器(40)内盛有用于与第一药剂在所述反应槽(20)内反应产生气体的第二药剂。

2.如权利要求1所述的浮空器，其特征在于，所述浮空器还包括：

控制器(50)；

第一控制阀门(61)，所述第一控制阀门(61)设置在所述第一储存器(30)的出口处，且所述第一控制阀门(61)与所述控制器(50)电连接；

第二控制阀门(62)，所述第二控制阀门(62)设置在所述第二储存器(40)的出口处，且所述第二控制阀门(62)与所述控制器(50)电连接。

3.如权利要求2中所述的浮空器，其特征在于，所述浮空器还包括底部法兰(11)和第三控制阀门(63)，所述底部法兰(11)密封连接在所述囊体(10)的开口处，所述反应槽(20)设置在所述底部法兰(11)上，所述第三控制阀门(63)设置在所述底部法兰(11)上，所述反应槽(20)通过所述第三控制阀门(63)与外界相连通。

4.如权利要求3所述的浮空器，其特征在于，所述第三控制阀门(63)与所述控制器(50)电连接。

5.如权利要求4所述的浮空器，其特征在于，所述浮空器还包括液位计，所述液位计设置在所述反应槽(20)内，所述液位计与所述控制器(50)通信连接，所述控制器(50)根据所述液位计传输的液位高度信息控制所述第一控制阀门(61)和第二控制阀门(62)关闭，及所述控制器(50)根据所述液位计传送的液位高度信息控制第三控制阀门(63)开启或关闭。

6.如权利要求2所述的浮空器，其特征在于，所述浮空器还包括：

气压探测器(70)，所述气压探测器(70)设置在所述囊体(10)内，所述气压探测器(70)与所述控制器(50)通信连接，所述控制器(50)根据所述气压探测器(70)传送的所述囊体(10)的气压不足信息控制所述第一控制阀门(61)及所述第二控制阀门(62)开启。

7.如权利要求6所述的浮空器，其特征在于，所述浮空器还包括底部法兰(11)和第三控制阀门(63)，所述底部法兰(11)密封连接在所述囊体(10)的开口处，所述反应槽(20)设置在所述底部法兰(11)上，所述第三控制阀门(63)设置在所述底部法兰(11)上，所述反应槽(20)通过所述第三控制阀门(63)与外界相连通，所述第三控制阀门(63)与所述控制器(50)电连接，所述控制器(50)根据所述气压探测器(70)传送的所述囊体(10)的气压超压信息控制所述第三控制阀门(63)开启或关闭。

8.如权利要求7所述的浮空器，其特征在于，所述浮空器还包括液位计，所述液位计设置在所述反应槽(20)内，所述液位计与所述控制器(50)通信连接，所述控制器(50)根据所述液位计传输的液位高度信息控制所述第一控制阀门(61)和第二控制阀门(62)关闭，及所述控制器(50)综合所述气压探测器(70)传送的所述囊体(10)的气压超压信息和所述液位计传送的液位高度信息控制所述第三控制阀门(63)开启或关闭。

9.如权利要求6所述的浮空器，其特征在于，所述浮空器还包括报警器(80)，所述报警器(80)与所述气压探测器(70)通信连接，所述报警器(80)根据所述气压探测器(70)传送的囊体(10)内气压不足或超压的信息发出报警。

10.如权利要求1所述的浮空器，其特征在于，所述第一储存器(30)固定在所述反应槽(20)的槽壁上，所述第二储存器(40)设置在所述反应槽(20)的槽壁上。