本實(shí)用新型涉及飛行器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體地,涉及一種浮空器。
背景技術(shù):
目前,浮空器在高空飛行過程中,常因氣密性問題造成的氣體泄露,或因夜晚溫度降低造成壓力不足,導(dǎo)致浮空器發(fā)生高度降低甚至墜落的危險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種浮空器,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中浮空器因氣體泄漏或壓力不足而導(dǎo)致浮空器發(fā)生高度降低甚至墜落危險(xiǎn)的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:提供一種浮空器,包括:囊體;反應(yīng)槽,反應(yīng)槽設(shè)置在囊體內(nèi);第一儲(chǔ)存器,第一儲(chǔ)存器設(shè)置在反應(yīng)槽上,第一儲(chǔ)存器的出口朝向反應(yīng)槽,且第一儲(chǔ)存器內(nèi)盛有第一藥劑;第二儲(chǔ)存器,第二儲(chǔ)存器設(shè)置在反應(yīng)槽上,第二儲(chǔ)存器的出口朝向反應(yīng)槽,第二儲(chǔ)存器內(nèi)盛有用于與第一藥劑在反應(yīng)槽內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的第二藥劑。
可選地,浮空器還包括:控制器;第一控制閥門,第一控制閥門設(shè)置在第一儲(chǔ)存器的出口處,且第一控制閥門與控制器電連接;第二控制閥門,第二控制閥門設(shè)置在第二儲(chǔ)存器的出口處,且第二控制閥門與控制器電連接。
可選地,浮空器還包括底部法蘭和第三控制閥門,底部法蘭密封連接在囊體的開口處,反應(yīng)槽設(shè)置在底部法蘭上,第三控制閥門設(shè)置在底部法蘭上,反應(yīng)槽通過第三控制閥門與外界相連通。
可選地,第三控制閥門與控制器電連接。
可選地,浮空器還包括液位計(jì),液位計(jì)設(shè)置在反應(yīng)槽內(nèi),液位計(jì)與控制器通信連接,控制器根據(jù)液位計(jì)傳輸?shù)囊何桓叨刃畔⒖刂频谝豢刂崎y門和第二控制閥門關(guān)閉,及控制器根據(jù)液位計(jì)傳送的液位高度信息控制第三控制閥門開啟或關(guān)閉。
可選地,浮空器還包括:氣壓探測(cè)器,氣壓探測(cè)器設(shè)置在囊體內(nèi),氣壓探測(cè)器與控制器通信連接,控制器根據(jù)氣壓探測(cè)器傳送的囊體的氣壓不足信息控制第一控制閥門及第二控制閥門開啟。
可選地,浮空器還包括底部法蘭和第三控制閥門,底部法蘭密封連接在囊體的開口處,反應(yīng)槽設(shè)置在底部法蘭上,第三控制閥門設(shè)置在底部法蘭上,反應(yīng)槽通過第三控制閥門與外界相連通,第三控制閥門與控制器電連接,控制器根據(jù)氣壓探測(cè)器傳送的囊體的氣壓超壓信息控制第三控制閥門開啟或關(guān)閉。
可選地,浮空器還包括液位計(jì),液位計(jì)設(shè)置在反應(yīng)槽內(nèi),液位計(jì)與控制器通信連接,控制器根據(jù)液位計(jì)傳輸?shù)囊何桓叨刃畔⒖刂频谝豢刂崎y門和第二控制閥門關(guān)閉,及控制器綜合氣壓探測(cè)器傳送的囊體的氣壓超壓信息和液位計(jì)傳送的液位高度信息控制第三控制閥門開啟或關(guān)閉。
可選地,浮空器還包括報(bào)警器,報(bào)警器與氣壓探測(cè)器通信連接,報(bào)警器根據(jù)氣壓探測(cè)器傳送的囊體內(nèi)氣壓不足或超壓的信息發(fā)出報(bào)警。
可選地,第一儲(chǔ)存器固定在反應(yīng)槽的槽壁上,第二儲(chǔ)存器設(shè)置在反應(yīng)槽的槽壁上。
本實(shí)用新型中,通過在浮空器的囊體內(nèi)設(shè)置第一儲(chǔ)存器和第二儲(chǔ)存器,當(dāng)囊體內(nèi)的氣壓降低或氣體泄漏時(shí),將第一儲(chǔ)存器內(nèi)的第一藥劑注入反應(yīng)槽內(nèi),再將第二儲(chǔ)存器中的第二藥劑放入反應(yīng)槽內(nèi),第一藥劑和第二藥劑在反應(yīng)槽中反應(yīng)而產(chǎn)生氣體,利用所產(chǎn)生的氣體向囊體內(nèi)補(bǔ)氣,以提高囊體內(nèi)的氣壓,可避免浮空器因浮力不足而發(fā)生高度降低甚至墜落的危險(xiǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的浮空器的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
在附圖中:
10、囊體; 11、底部法蘭;
20、反應(yīng)槽; 30、第一儲(chǔ)存器;
40、第二儲(chǔ)存器; 50、控制器;
61、第一控制閥門; 62、第二控制閥門;
63、第三控制閥門; 70、氣壓探測(cè)器;
80、報(bào)警器。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
需要說明的是,當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者間接在該另一個(gè)元件上。當(dāng)一個(gè)元件被稱為“連接于”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者間接連接至該另一個(gè)元件上。
還需要說明的是,本實(shí)施例中的左、右、上、下等方位用語,僅是互為相對(duì)概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的,而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。
如圖1所示,本實(shí)施例的浮空器包括囊體10、反應(yīng)槽20、第一儲(chǔ)存器30和第二儲(chǔ)存器40。兩個(gè)儲(chǔ)存器內(nèi)分別儲(chǔ)存兩種用于在化學(xué)反應(yīng)生成輕質(zhì)氣體的藥劑,即第一藥劑和第二藥劑。在本實(shí)施例中,反應(yīng)槽20設(shè)置在囊體10內(nèi),第一儲(chǔ)存器30設(shè)置在反應(yīng)槽20上,第一儲(chǔ)存器30的出口朝向反應(yīng)槽20,且第一儲(chǔ)存器30內(nèi)盛有第一藥劑,第二儲(chǔ)存器40設(shè)置在反應(yīng)槽20上,第二儲(chǔ)存器40的出口朝向反應(yīng)槽20,第二儲(chǔ)存器40內(nèi)盛有用于與第一藥劑在反應(yīng)槽20內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的第二藥劑。其中,第一藥劑與第二藥劑反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體為輕質(zhì)氣體,以利于浮空器上升或懸浮在空中,優(yōu)選地輕質(zhì)氣體為氫氣,此時(shí)第一藥劑為反應(yīng)酸溶液,第二藥劑為置換反應(yīng)用金屬顆粒。
通過在浮空器的囊體10內(nèi)設(shè)置第一儲(chǔ)存器30和第二儲(chǔ)存器40,在囊體10內(nèi)的氣壓降低或氣體泄漏時(shí),將第一儲(chǔ)存器30內(nèi)的酸溶液注入反應(yīng)槽20內(nèi),再將第二儲(chǔ)存器40中的金屬顆粒放入反應(yīng)槽20內(nèi),從而在反應(yīng)槽20中發(fā)生置換反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣,利用氫氣向囊體10內(nèi)補(bǔ)氣,以提高囊體10內(nèi)的氣壓,可避免浮空器因浮力不足而發(fā)生高度降低甚至墜落的危險(xiǎn),增強(qiáng)浮空器的長期駐空能力,減少浮空器被回收進(jìn)行補(bǔ)氣的頻次,降低維護(hù)成本。
在本實(shí)施例中,第一儲(chǔ)存器30內(nèi)儲(chǔ)存有濃度為0.5mol-15mol的硫酸溶液(當(dāng)然,也可以在第一儲(chǔ)存器30內(nèi)盛放其他性質(zhì)較穩(wěn)定的酸溶液),第二儲(chǔ)存器40中儲(chǔ)存有能夠置換出酸溶液中氫離子而生成氫氣的金屬顆粒,例如Mg、Al、Zn、Fe等金屬球顆粒。在浮空器載人飛行的過程中,當(dāng)工作人員判斷認(rèn)為需要對(duì)囊體10進(jìn)行補(bǔ)氣時(shí),工作人員手動(dòng)將第一儲(chǔ)存器30的開口打開使硫酸流入反應(yīng)槽20內(nèi),然后再手動(dòng)將第二儲(chǔ)存器40的開口打開使金屬球進(jìn)入反應(yīng)槽20內(nèi)(例如利用操作桿將第一儲(chǔ)存器30的開口塞頂開,利用操作桿將第二儲(chǔ)存器40的開口塞頂開,此時(shí)第一儲(chǔ)存器30、第二儲(chǔ)存器40都為一次性使用器皿),從而發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣以進(jìn)行補(bǔ)氣(此時(shí),第一儲(chǔ)存器30、第二儲(chǔ)存器40的出口不需要設(shè)置閥門來進(jìn)行控制)。
為了能夠使工作人員更方便地控制對(duì)囊體10內(nèi)補(bǔ)氣的操作,因而浮空器還包括控制器50、第一控制閥門61和第二控制閥門62,第一控制閥門61設(shè)置在第一儲(chǔ)存器30的出口處,且第一控制閥門61與控制器50電連接,第二控制閥門62設(shè)置在第二儲(chǔ)存器40的出口處,且第二控制閥門62與控制器50電連接。在工作人員檢查囊體10內(nèi)的氣壓之后認(rèn)為需要進(jìn)行補(bǔ)氣時(shí),工作人員通過控制器50控制第一控制閥門61和第二控制閥門62同時(shí)開啟,從而使酸溶液和金屬顆粒在反應(yīng)槽20內(nèi)發(fā)生置換反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣,從而對(duì)囊體10內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)氣。當(dāng)然,工作人員除了可以通過控制器50來控制第一控制閥門61及第二控制閥門62之外,也可以在囊體10外手動(dòng)控制第一控制閥門61及第二控制閥門62開啟或關(guān)閉(此時(shí),第一儲(chǔ)存器30和第二儲(chǔ)存器40為多次重復(fù)使用器皿)。
為了精確地控制注入反應(yīng)槽20中的酸溶液和金屬顆粒的量,因此,該浮空器還包括液位計(jì),液位計(jì)設(shè)置在反應(yīng)槽20內(nèi),液位計(jì)與控制器50通信連接,控制器50根據(jù)液位計(jì)傳輸?shù)囊何桓叨刃畔⒖刂频谝豢刂崎y門61和第二控制閥門62關(guān)閉。工作人員預(yù)先在控制器50設(shè)置好酸溶液在反應(yīng)槽20中的最大量液位值A(chǔ)、最高液位值B以及最低液位值C。在工作人員控制第一控制閥門61首先開啟將酸溶液注入反應(yīng)槽20中,當(dāng)注入酸溶液的液位到達(dá)最大量液位值A(chǔ)時(shí),控制器50控制第一控制閥門61自動(dòng)關(guān)閉而停止注入酸溶液,然后,工作人員控制第二控制閥門62開啟以放入金屬顆粒,此時(shí)酸溶液的液位繼續(xù)升高,當(dāng)酸溶液的液位到達(dá)最高液位值B時(shí),控制器50控制第二控制閥門62自動(dòng)關(guān)閉。
當(dāng)對(duì)囊體10內(nèi)補(bǔ)氣完成之后,反應(yīng)槽20內(nèi)為鹽溶液,此時(shí)需要將這些鹽溶液放出,以騰空反應(yīng)槽20進(jìn)行下一次補(bǔ)氣操作。因此,浮空器還包括第三控制閥門63,并且浮空器還包括底部法蘭11,底部法蘭11密封連接在囊體10的開口處,反應(yīng)槽20設(shè)置在底部法蘭11上,第三控制閥門63設(shè)置在底部法蘭11上,反應(yīng)槽20通過第三控制閥門63與外界相連通。并且第三控制閥門63與控制器50電連接??刂破?0根據(jù)液位計(jì)傳送的液位高度信息控制第三控制閥門63開啟或關(guān)閉。當(dāng)反應(yīng)槽20內(nèi)的液位超過最高液位值B時(shí),控制器50控制第三控制閥門63開啟以放出反應(yīng)槽20內(nèi)的部分液體,液體可以直接排到外部,不需要用容器接放出鹽溶液(當(dāng)反應(yīng)槽20內(nèi)所放出的液體仍具有酸溶液成分時(shí)候,則需要工作人員利用專門的容器對(duì)放出的混合溶液進(jìn)行回收處理,以避免混合溶液中的酸溶液成分對(duì)環(huán)境造成污染),工作人員關(guān)閉第三控制閥門63,并繼續(xù)進(jìn)行置換反應(yīng)生成氫氣來補(bǔ)氣。在補(bǔ)氣操作完成之后,工作人員打開第三控制閥門63發(fā)出鹽溶液,放出鹽溶液后反應(yīng)槽20內(nèi)的液位到達(dá)最低液位值C時(shí),控制器50控制第三控制閥門63自動(dòng)關(guān)閉,這樣就不會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)槽20內(nèi)的液體放干后而漏氣的情況。當(dāng)然,工作人員也可以對(duì)第三控制閥門63進(jìn)行全手動(dòng)控制,以工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行判斷囊體10內(nèi)的補(bǔ)氣情況。通過第三控制閥門63,反應(yīng)后生成的廢液可排出囊體,完成補(bǔ)氣增加浮力的同時(shí),減輕系統(tǒng)載荷。
優(yōu)選地,第一儲(chǔ)存器30固定在反應(yīng)槽20的槽壁上,第二儲(chǔ)存器40設(shè)置在反應(yīng)槽20的槽壁上。
本實(shí)施例的反應(yīng)槽20、第一儲(chǔ)存器30以及第二儲(chǔ)存器40均采用耐腐蝕聚乙烯材料制作,這樣使得反應(yīng)槽20、第一儲(chǔ)存器30以及第二儲(chǔ)存器40能夠耐酸并同時(shí)具有一定柔韌性,并且使得浮空器變得輕質(zhì),有利于降低浮空器的重量,同時(shí)利用材料所具有的柔韌性減少對(duì)囊體10被外物刺傷而損壞。
在另一種可行的實(shí)施方式中(以下均為該實(shí)施方式的技術(shù)內(nèi)容的記載),該實(shí)施方式與前述的實(shí)施例的不同之處在于:
浮空器還包括氣壓探測(cè)器70。氣壓探測(cè)器70設(shè)置在囊體10內(nèi),氣壓探測(cè)器70與控制器50通信連接,控制器50根據(jù)氣壓探測(cè)器70傳送的囊體10的氣壓信息控制第一控制閥門61及第二控制閥門62開啟。當(dāng)氣壓探測(cè)器70探測(cè)到囊體10內(nèi)的氣壓不足時(shí),氣壓探測(cè)器70將探測(cè)到的氣壓不足信息傳送至控制器50,此時(shí)控制器50控制第一控制閥門61和第二控制閥門62開啟(為使置換反應(yīng)較柔和、均勻地進(jìn)行,盡可能采用第一控制閥門61和第二控制閥門62先后開啟的次序),從而進(jìn)行置換反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣以進(jìn)行補(bǔ)氣。
在該實(shí)施方式中,浮空器還包括底部法蘭11和第三控制閥門63,底部法蘭11密封連接在囊體10的開口處,反應(yīng)槽20設(shè)置在底部法蘭11上,第三控制閥門63設(shè)置在底部法蘭11上,反應(yīng)槽20通過第三控制閥門63與外界相連通,第三控制閥門63與控制器50電連接,控制器50根據(jù)氣壓探測(cè)器70傳送的囊體10的氣壓超壓信息控制第三控制閥門63開啟或關(guān)閉。在補(bǔ)氣操作過程中,由于補(bǔ)氣過多而需要進(jìn)行放氣時(shí),此時(shí)氣壓探測(cè)器70將氣壓過高的信息傳送至控制器50,控制器50接收信息后控制第三控制閥門63首先進(jìn)行放出液體,在液體放干之后繼續(xù)放氣以實(shí)現(xiàn)降低囊體10內(nèi)的氣壓的目的,待氣壓探測(cè)器70檢測(cè)得到囊體10內(nèi)的氣壓降低至符合要求的浮動(dòng)氣壓范圍內(nèi)之后再通過控制器50將第三控制閥門63關(guān)閉。
為了更加優(yōu)化本實(shí)施方式對(duì)第一控制閥門61、第二控制閥門62和第三控制閥門63的自動(dòng)化控制,因此,浮空器還包括液位計(jì),液位計(jì)設(shè)置在反應(yīng)槽20內(nèi),液位計(jì)與控制器50通信連接(可以是通過有線電連接進(jìn)行通信,也可以是通過無線信號(hào)傳送進(jìn)行通信),控制器50根據(jù)液位計(jì)傳輸?shù)囊何桓叨刃畔⒖刂频谝豢刂崎y門61和第二控制閥門62關(guān)閉,及控制器綜合氣壓探測(cè)器70傳送的囊體10的氣壓信息和液位計(jì)傳送的液位高度信息控制第三控制閥門63開啟或關(guān)閉。控制器50根據(jù)氣壓探測(cè)器70探測(cè)的囊體10內(nèi)氣壓不足的信息控制第一控制閥門61和第二控制閥門62開啟之后,當(dāng)注入酸溶液的液位到達(dá)最大量液位值A(chǔ)時(shí),控制器50控制第一控制閥門61自動(dòng)關(guān)閉而停止注入酸溶液,在放入金屬顆粒過程中酸溶液的液位繼續(xù)升高,當(dāng)酸溶液的液位到達(dá)最高液位值B時(shí),控制器50控制第二控制閥門62自動(dòng)關(guān)閉。在發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣以補(bǔ)氣的過程中,氣壓探測(cè)器70繼續(xù)對(duì)囊體10內(nèi)的氣壓進(jìn)行探測(cè),當(dāng)探測(cè)的囊體10內(nèi)氣壓過高時(shí),控制器50根據(jù)氣壓探測(cè)器70傳送的氣壓過高的信息控制第三控制閥門63開啟,進(jìn)行放液,在液位放至最低液位值C時(shí),控制器50接收液位計(jì)傳送的最低液位值C的信息,此時(shí)氣壓探測(cè)器70繼續(xù)探測(cè)囊體10內(nèi)的氣壓,控制器50綜合判斷最低液位值C和氣壓超壓信息來控制第三控制閥門63是否關(guān)閉。此時(shí),如果囊體10內(nèi)的氣壓還是過高,則控制器50控制第三控制閥門63繼續(xù)開啟而進(jìn)行泄壓,當(dāng)囊體10內(nèi)的氣壓到達(dá)正常的氣壓范圍之后,控制器50控制第三控制閥門63自動(dòng)關(guān)閉;如果液位計(jì)傳送最低液位值C時(shí)囊體10內(nèi)的氣壓為浮空器正常的氣壓范圍,則此時(shí)控制器50控制第三控制閥門63自動(dòng)關(guān)閉。
在該實(shí)施方式中,浮空器還包括報(bào)警器80,報(bào)警器80與氣壓探測(cè)器70通信連接,報(bào)警器80根據(jù)氣壓探測(cè)器70傳送的囊體10內(nèi)氣壓不足或超壓的信息發(fā)出報(bào)警。當(dāng)報(bào)警器80發(fā)出報(bào)警時(shí),工作人員就可以知道浮空器的囊體10內(nèi)的氣壓不足或氣壓超壓,此時(shí)需要進(jìn)行補(bǔ)氣操作(或自動(dòng)地進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)氣操作)或者對(duì)囊體10內(nèi)的氫氣進(jìn)行放氣以解決超壓?jiǎn)栴},使得工作人員對(duì)相關(guān)浮空器的氣壓進(jìn)行監(jiān)控,防止意外情況的發(fā)生,確保浮空器的氣壓安全。
該實(shí)施方式與前述實(shí)施例相比較,除了上述不同之處外,其余結(jié)構(gòu)與功能均相同。
以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。