[发明专利]一种串联使用轻气球的方法及其专用的气球

说明书

本发明涉及一种串联使用轻气球的方法及其专用的气球，属生活领域的发明。

生活中气球应用比较广泛，轻气球(充入比空气轻的特殊气体—如氢气等后靠浮力升空的气球)常被用作运载工具和喜庆时装点天空。轻气球作为运载工具时，由轻气球在空气中产生的浮力形成的运载能力大小直接受气球的体积大小影响，而气球的体积大小又受制造和使用是否方便的限制，不可能无限制地增大，因而单个轻气球所能形成的运载能力受到一定的限制  为此生活中常将多个轻气球束成一束使用(如附图1所示：图中1为轻气球，2为系绳)，但这种方法通常只应用于体积较小的轻气球，对于体积较大的轻气球使用起来很不方便，因而很少使用。另一方面，当用轻气球装点天空时，单个轻气球悬于天空也显得比较单调，变化不多，装点效果较差有待完善。

本发明的目的正是为了解决上述问题，以增大轻气球使用时形成的总运载能力，拓宽气球的应用及改善轻气球装点天空时的使用效果。

本发明的专用气球的基本结构如附图2所示：图2中1为气球气囊壳，2为承载系绳，3为充放气用的气嘴，4为气囊壳与承载系绳的结合处，5为承载系绳露于气囊外的连接部份。制作时，气球气囊由气囊壳1构成，气囊壳1多用塑料薄膜或橡皮布等制成，亦可用乳胶皮等弹性材料制成；承载系绳2贯穿气囊内部，两端伸出气囊外各一部份，位于气囊内部份的长度与气囊充胀到使用体积时的直径相等或略小，以保证在气囊充胀到使用体积时承载系绳位于气囊内部份刚好在气囊内气体的内压力作用下被拉直并张紧；气囊壳与承载系绳的结合处4与承载系绳2的结合应牢固并密封，以保证承载系绳2随气囊充气时的体积变大而逐渐被拉直并直至张紧，且使用中不得漏气，为使密封和结合更加牢固可靠，还可于此处附设一个密封塞(如附图3中的6所示)：气囊壳上设置有可充放气的气嘴，当气球设有密封塞6时，还可去掉气囊壳上的气嘴，直接于密封塞6上设置充放气用的进排气气阀(如附图4中的3所示)；为串联使用时连接方便，还可于承载系绳2外露的连接部分的端头上设置一定的连接用装置，如连接环，螺纹对接头(详见实施例1)等等；对于特大型的气球，还可于同一气球的气囊内同时设置两根及以上数量的承载系绳及其相应的结构(如附图5所示)；为使气囊壳受力均匀，还可于气囊壳上设置多根斜拉均力系绳(如附图6中7所示)，斜拉均力系绳的一端均布连接在气囊壳上，另一端全部与承载系绳相连，当气球充胀至所需体积升空后，承载系绳张紧时，斜拉均力系绳也被张紧，从而使承载系绳上的载荷力通过斜拉均力系绳均匀地分布传递于气囊壳上。

本发明所述串联使用轻气球的方法如图附7所示：图7中1为气球的气囊壳，2为承载系绳，3为充放气气嘴，4为气囊壳与承载系绳的结合处，5为气球承载系绳外露的连接部份，8为连接部份连接处，9为具有本发明结构特征的单个气球，10为整个气球串联后连接于最下面一个气球下端的主承载系绳，f1、f2、f3分别为单个气球充入轻气后在空气中产生的浮力，F为主承载系绳上的总运载力。它是将具有本发明结构特征——气球具有贯穿气囊内部两端延伸于气囊外起承载和连接作用的承载系绳——的特殊气球多个的承载系绳外露连接部份依次首尾连接组成气球串，充入轻气后升空成为轻气球串，载运重物或系留用系绳系挂于最下端气球的承载系绳上，使轻气球串成为垂直于地面的轻气球串使用。使用中单个气球的气囊壳只受它自身产生的浮力影响，不受总运载力F的大小影响，单个气球产生的升空浮力f1、f2、f3分别通过气球中部串联成直线的承载系绳依次传递并集中到位于最下面的一个气球下端的主承载系绳10上，形成一个运载合力——总运载力F，F等于所有单个气球产生的升空浮力f之和(F＝f1+f2+f3…)。使用中气球产生的浮力与载运重物的重力或系留于地面时系绳产生的拉力同时作用始终使承载系绳处于受拉状态，故而承载系绳能很好地传递各个气球产生的运载力。使用时，串联气球的数量可根据需要任意组合，由于大气层厚度很大，理论上串联轻气球的数量可以成百上千仍至成千上万，实际中考虑到气球的自身结构及重量，大气随高度密度逐渐变小以及承载系绳的抗拉强度等因素，应用本发明仍可串联相当数量的轻气球，仍可得到比传统方法远远大得多的运载能力。另一方面，串联轻气球用于装点天空时，也比传统的单个使用轻气球装点天空更加富于变化，装点效果更佳。