[发明专利]一种浮空器气囊高效充气装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种浮空器气囊高效充气装置及其工作方法，该装置利用高速转动的压缩机，将空气压缩，然后通过引射器引入新的空气，经过处理后充入浮空器气囊内，实现浮空器快速镇重过程。引射器引入的空气可以将压缩机处理后的高温气体冷却，减小后面冷凝器的负担；其次，通过控制引射器引入空气的流量，在镇重空气总质量一定的情况下，能够有效降低压缩机处理的空气流量，从而降低压缩机耗能。本系统具有结构简单，效率高，环境友好等优点。

技术领域

本发明涉及浮空器领域，特别是涉及一种浮空器气囊快速高效充气装置及其工作方法。

背景技术

随着经济社会的发展，以及全球化的加剧，货物运输迎来蓬勃的发展机遇，传统的海运运输时间长，铁路运输需要特定的轨道，空运则价格高昂且要求商品体积小质量小。因此，近年来“现代大型运输浮空器”的概念被提出。

浮空器最早出现在1783年，由蒙哥尔费兄弟首次研制出载人气球，经过一百多年的发展，著明的“齐柏林浮空器”是上世纪浮空器技术水平的标志，但随着1937年，“兴登堡”号的失事，浮空器便从人们眼中销声匿迹。现代浮空器用氦气作为浮升气体，取代危险的氢气，并且结合现代飞机直升机的原理，设计合理的气动布局以及矢量推力使现代浮空器在航空业上重新占有一席之地。现代浮空器分为高空浮空器和低空浮空器，高空浮空器主要用于国土防御、解决局部危机或冲突、采集大气样品以及作为低能耗的卫星使用。低空浮空器则主要用于载人以及货物运输，少数用于低空雷达预警等军事领域。低空浮空器由于需要执行载重任务，频繁起降，因此需要设计合理的浮力控制技术，现代低空货载浮空器气囊通常分为三部分，中间是主气囊，充有浮空气体，两侧是副气囊，充有空气，作为镇重气体，实现浮力控制。现代大型货载浮空器通常要求货物卸载时间在半个小时左右，这就要求在短时间内对浮空器进行镇重，即向副气囊内充入足够镇重气体。这对于货载浮空器来说是个巨大的挑战，因为现代未来的货载浮空器都将是以百吨计的，因此大流量的充气的方式是一个热点问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浮空器气囊高效充气装置及其工作方法，用于解决浮空器镇重时间短，气囊充气量大的问题，实现浮空器气囊高效、大流量、短时间充气要求。

本发明采用如下技术方案：

一种浮空器气囊高效充气装置，包括空气过滤器1、空气压缩机2、引射器4、风机6、空气过滤器8、冷凝器10以及自动控制器15；

所述空气过滤器1出口与空气压缩机2连接，入口与外界大气联通，空气压缩机2出口与引射器4相连；引射器4出口与冷凝器10入口相连，冷凝器10经止回阀12与气囊13相接；引射器4经止回阀5与风机6出口相连，风机6入口连接空气过滤器8；

所述空气压缩机2出口设有流量表3，其信号输出端与自动控制器15的信号输入端相连，空气过滤器8出口设有流量表7，其信号输出端与自动控制器15的信号输入端相连，引射器4出口设有压力表9，其信号输出端与自动控制器15的信号输入端相连，冷凝器10出口设有温度计11，其信号输出端与自动控制器15的信号输入端相连，气囊13设有压力表14，其信号输出端与自动控制器15的信号输入端相连。

进一步的，所述风机6与冷凝器10之间设有阀门16，所述阀门16为闸阀或球阀。

进一步的，所述气体压缩机2与引射器4之间安装有膨胀机17，使气体膨胀，并通过轴带动将膨胀机的输出功传输回气体压缩机2。

进一步的，所述气体压缩机2为容积式压缩机、活塞式压缩机、回转式压缩机或滑片式压缩机。

进一步的，所述冷凝器10为空气冷却冷凝器、燃油冷却冷凝器或电子冷却冷凝器。

一种浮空器气囊高效充气装置的工作方法，具体包括如下步骤：