[发明专利]一种碳纤维热气球

说明书

技术领域

本发明属于热气球及其制造技术领域，更具体地，涉及一种碳纤维热气球，该热气球是种新型碳纤维电热节能热气球。

背景技术

热气球是用热空气作为浮升气体的气球，由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。从地面升空时，点燃喷灯，将空气加热后从球囊底部开口处充入球囊。现今乘热气球飞行已成为人们喜爱的一种航空体育运动。随着此项运动的逐渐普及，也暴露出一些不足。首先，热气球多使用丙烷或液化气作为燃料，因此在飞行中需承载并且操控几十公斤到上百公斤的液化气压力瓶罐作为续航能源，安全性有待提高。其次，热气球飞行对气象条件有较高要求，当风较大时，丙烷或液化气快速燃烧的高喷火焰有可能会烧到热气球，所以热气球飞行时对空中风速有严格要求，热气球起球时对地面风速也有严格限制；第三，热气球燃料燃烧的热能利用率不高，热能不断透过球囊布向外大气扩散，续航时间均较短。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种碳纤维热气球，其中通过对其关键的热气球供热方式、以及与该供热方式相配合的热气球各组件(包括控制组件)等进行改进，与现有技术相比能够有效解决传统热气球以气体燃烧供热方式的安全性不高、热能利用率不高的问题，降低了使用热气球时的气象条件要求；此外，本发明针对电热加热方式，相应的采用了电路控制，并通过对球囊(包括球囊网面、导电碳纤维束)的材料、结构等进行调整，有效的确保了该碳纤维热气球的安全性。

为实现上述目的，按照本发明提供了一种碳纤维热气球，其特征在于，包括球囊(1)、吊篮(3)和蓄电池组(4)，其中，

所述球囊(1)包括球囊网面和多个导电碳纤维束；所述球囊网面为中心对称结构，其中心对称轴线平行于竖直方向，该球囊网面向上突出，所述球囊网面在垂直于所述中心对称轴线的平面上的投影为圆形；所述多个导电碳纤维束均附着该球囊网面上，并被该球囊网面包围，这些导电碳纤维束在垂直于所述中心对称轴线的平面上的投影沿所述球囊网面的圆形投影的径向方向分布；

所述吊篮(3)与所述球囊(1)相连，并位于该球囊(1)的下方；

所述蓄电池组(4)位于所述吊篮(3)上；该蓄电池组(4)与所述多个导电碳纤维束相连，用于形成通电回路；该蓄电池组(4)用于向所述多个导电碳纤维束提供电能，所述多个导电碳纤维束用于在该电能的作用下产热。

作为本发明的进一步优选，所述碳纤维热气球还包括顶部集流环(8)、正极集流环和负极集流环；其中，

所述顶部集流环(8)位于所述球囊(1)的顶部；

所述正极集流环和所述负极集流环均位于所述球囊(1)的底部；

所述多个导电碳纤维束均与所述顶部集流环(8)相连；在这些导电碳纤维束中，部分所述导电碳纤维束用于连接所述顶部集流环(8)和所述正极集流环，剩余的所述导电碳纤维束则用于连接所述顶部集流环(8)和所述负极集流环；此外，所述正极集流环与所述蓄电池组(4)的电源正极相连接，所述负极集流环与所述蓄电池组(4)的电源负极相连接；

优选的，用于连接所述顶部集流环(8)和所述正极集流环的导电碳纤维束的数量与用于连接所述顶部集流环(8)和所述负极集流环的导电碳纤维束的数量两者相等。

作为本发明的进一步优选，所述多个导电碳纤维束为10个～100000个导电碳纤维束。

作为本发明的进一步优选，所述碳纤维束为1K碳纤维、3K碳纤维、6K碳纤维和12K碳纤维中的任意一种。

作为本发明的进一步优选，所述碳纤维热气球还包括电路控制组件，该电路控制组件设置有温度传感器和高度计，该温度传感器设置在所述球囊(1)附近，用于检测被该球囊(1)包围形成的空间内的气体的温度；所述高度计用于检测该碳纤维热气球的高度；所述电路控制组件用于根据预先设定的温度值和预先设定的高度值控制所述通电回路的通断，其中，

当所述高度计检测的高度小于等于所述预先设定的高度值，并且所述温度传感器检测到的温度小于等于所述预先设定的温度值时，该通电回路导通；

当所述高度计检测的高度大于所述预先设定的高度值，或所述温度传感器检测到的温度大于所述预先设定的温度值时，该通电回路断开。

作为本发明的进一步优选，所述球囊网面为具有二氧化钛涂层的绵纶密织布，该球囊网面的厚度为0.08mm～0.2mm；所述预先设定的温度值不超过120℃。