一种动力推进氢气球的制作方法

本实用新型涉及一种飞行器，尤其涉及一种用作载人或负载作业设备的运输工具的动力推进氢气球。

背景技术：

在大气层内飞行的飞行器称为航空器，如气球、飞艇、飞机等。它们靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力升空飞行。其中，作为飞行器的气球是利用静浮力托升，有部分还利用推进力驱使其自身移动，气球包括热气球、轻气球等不同类型。目前应用在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域，大大的拓展了热气球和氢气球本身的用途，氢气球更多用于科学研究。

第二次世界大战以后，随着经济的发展，高新技术的应用，化学纤维的研发和丙烷气体的普及，热气球运动获得了迅猛的发展，热气球主要用于航空体育运动和游览观光，由于热气球操作简单，对起飞、着陆场地的要求不高，热气球运动真正发展成为一项时尚、健康的户外休闲体育运动。

此外，热气球运动具有航空体育比赛、探险、休闲、空中摄影、高空作业、气象探测、旅游观光、空中广告、地质地貌测绘、青少年科普教育等多重功能。热气球运动是一种国外流行的体育运动方式，国内新兴的体育运动项目。热气球运动是一项老少皆宜的运动项目，同时热气球也已经成为了一种旅游娱乐项目。

目前，大部分热气球都是明火燃烧而降低球囊内气体的密度从而提供浮升力，存在较大的安全性问题；需要预先准备较长时段才可以升空，等待时间过长。另外，制氢过程产生的热能也存在无法利用而浪费的现象，使得氢气的价格居高不下，没能够更好地实现节能减排。而目前没有热电氢同步联用驱动的无人或运载式飞行气球，也没有带推进动力装置的轻气球。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种热电氢同步联用而节能安全并可灵活控制的动力推进氢气球。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种动力推进氢气球，其包括球囊、安装于所述球囊并位于球囊下方的吊篮、设于吊篮并提供压力热气和氢气的水氢机、连通水氢机的氢气输出口至球囊内密闭空间的输气控流组件、连接水氢机的压力热气输出口并设于吊篮的温差发电器、与温差发电器电连接且可产生向后的推进气流的推进装置。

作为本实用新型动力推进氢气球的技术方案的一种改进，所述球囊设有内气囊和位于内气囊外围的外气囊，所述外气囊通过送气管路与氦气源连通，所述内气囊通过双向气泵与水氢机的氢气输出口接通。

作为本实用新型动力推进氢气球的技术方案的一种改进，所述推进装置包括与温差发电器电连接的电动气泵、与电动气泵出气口连通的喷气头。

作为本实用新型动力推进氢气球的技术方案的一种改进，所述喷气头对称设于吊篮的两侧或/和下侧；所述喷气头可控角度摆动安装于吊篮而选择不同的喷气方向。

作为本实用新型动力推进氢气球的技术方案的一种改进，所述推进装置包括至少一组动力机和旋翼，所述动力机与水氢机连接并驱动旋翼旋转，各成组的动力机和旋翼对称设于吊篮的两侧或/和下侧，所述动力机是电机或与流过温差发电器的压力热气的出口连接的气动马达。

作为本实用新型动力推进氢气球的技术方案的一种改进，所述推进装置包括流线逐渐缩小的回转型的气流增压管，所述动力机和旋翼位于气流增压管内。

作为本实用新型动力推进氢气球的技术方案的一种改进，所述旋翼的转轴与动力机输出轴、气流增压管的中心轴三者同轴。

作为本实用新型动力推进氢气球的技术方案的一种改进，所述输气控流组件包括输气管、设于所述输气管中段的气泵或/和气阀，输气管分开至少两段连接气泵或/和气阀；所述吊篮还设有分别与水氢机、输气控流组件、推进装置信号传输连接的飞行控制器。

作为本实用新型动力推进氢气球的技术方案的一种改进，所述水氢机包括用于抽吸甲醇水原料的液泵、使用管路连接液泵输出口并将甲醇水原料加热气化并重整分离的重整器、通过管路接收分离氢气并输出电池余气且产生电能输出的燃料电池，燃料电池构成水氢机的电输出端，重整器输出高品质热气为构成热输出端；所述吊篮还设有位于重心位置的容纳水氢原料的原料箱。

作为本实用新型动力推进氢气球的技术方案的一种改进，所述吊篮设有功能附件或/和内设座椅的乘员舱，所述功能附件包括摄像机、侦测仪、储物箱、播种机、农药喷洒器中至少一种。

本实用新型的有益效果在于：水氢机产生的氢气输送到球囊，使球囊中的气体为轻气体，比空气密度小，从而产生浮升力。水氢机输出的附带热能的压力余气输送到温差发电器转换出电能，驱动电动的推进装置产生反冲力推进气流，推动飞艇前进并控制其前进方向。

附图说明

图1为本实用新型一种动力推进热气球的一种实施例的整体结构示意图。

图2为动力推进热气球中的输气控流组件的结构示意图。

图3为其中的水氢机及其延伸连接组件的构造示意图。

图4为本实用新型一种动力推进热气球的另一实施例的局部结构示意图。

图5为其中一种推进装置的构造示意图。

图6为其中的气动马达式热机的构造示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一种动力推进氢气球，其包括球囊11、安装于所述球囊11并位于球囊下方的吊篮12、设于吊篮12并提供压力热气和氢气的水氢机31、连通水氢机31的氢气输出口至球囊11内密闭空间的输气控流组件、连接水氢机31的压力热气输出口并设于吊篮12的温差发电器19、与温差发电器19电连接且可产生向后的推进气流的推进装置。水氢机31产生的氢气输送到球囊11，使球囊11中的气体为轻气体，比空气密度小，从而产生浮升力。水氢机31输出的附带热能的压力余气输送到温差发电器19转换出电能，驱动电动的推进装置产生反冲力推进气流，推动飞艇前进并控制其前进方向。

更佳地，参考图6所示，所述球囊11设有内气囊15和位于内气囊15外围的外气囊16，所述外气囊16通过送气管路与氦气源连通，所述内气囊15通过双向气泵与水氢机31的氢气输出口接通。外气囊16填充氦气利用氦气的惰性气体性质构成外围的防火安全性，内部设置内气囊15即氢气囊充入氢气，可以降低成本。送气管路设有双向泵，或者气阀与旁路单向泵组合，使得氦气可以回收到压力储气罐内，循环使用。

更佳地，所述外气囊16设有多个间隔室或彼此区隔的单囊，各个间隔室17或单囊单独通过送气管路与氦气源连通，个别间隔室17或单囊漏气不影响其他间隔室或单囊，提高飞艇的安全性。送气管路设有双向泵，或者气阀与旁路单向泵组合，使得氦气可以回收到压力储气罐内，循环使用。

更佳地，所述推进装置51包括与温差发电器19或者是储存温差发电器所提供的电能的蓄电池电连接的电动气泵52、与电动气泵52出气口连通的喷气头53，产生喷气形成反冲力，对飞艇产生推进力。

更佳地，所述喷气头53对称设于吊篮12的两侧或/和下侧，便于推进气流避开障碍物，反冲力更加稳定强劲。另外，所述喷气头53可控角度摆动安装于吊篮12而选择不同的喷气方向，可以方便控制喷气头53的方向，从而控制推进力的方向，除了前进方向的推进力，还可以提供分力作为抬升力或者下压力，对升降起到辅助推动作用。

更佳地，参考图4所示，所述推进装置51包括至少一组动力机和旋翼56，所述动力机与水氢机31连接并驱动旋翼56旋转，各成组的动力机和旋翼56对称设于吊篮12的两侧或/和下侧，旋翼56转动产生气流形成推进气流提供反冲力，使飞艇前进。作为动力机，所述电机55也可以替换为与流过温差发电器19的压力热气的出口连接的气动马达，气动马达与流过温差发电器的压力热气的出口连接，直接通过输出的带压力的气体做功驱动气动马达产生旋转动力而不需消耗电能，进而带动旋翼56旋转。

更佳地，参考图5所示，所述推进装置51包括流线逐渐缩小的回转型的气流增压管58，该管的轴向截面的侧边缘轮廓为流线型，一个流线型线条回转形成该增压管，所述动力机和旋翼56位于气流增压管58内，使得气流在有限空间内压力得到提升，产生动力更加强劲的喷射气流，使得反冲力和推进力更加强劲而且稳定，不受侧向乱流影响。

更佳地，所述旋翼56的转轴与动力机输出轴、气流增压管58的中心轴三者同轴，使得旋翼56的远端与气流增压管58之间的间隙可以更少，从而压力更加稳定。

更佳地，参考图2所示，所述输气控流组件包括输气管61、设于所述输气管中段的气泵62或/和气阀63，输气管分开至少两段连接气泵62或/和气阀63；如果只有气泵62或气阀63，则输气管61只分两段分别连接气泵62或气阀63的进气口和出气口，如果设有气泵62和气阀63，则分三段将气泵62和气阀63串接起来，形成控制气输送气量和流速。所述吊篮12还设有分别与水氢机31、输气控流组件、推进装置信号传输连接的飞行控制器99，可以飞行人员操控，也可以远程操控。

更佳地，参考图3所示，所述水氢机31包括用于抽吸甲醇水原料的液泵33、使用管路连接液泵33输出口并将甲醇水原料加热气化并重整分离的重整器35、通过管路接收分离氢气并输出电池余气且产生电能输出的燃料电池36，燃料电池构成水氢机31的电输出端，重整器35输出高品质热气为构成热输出端；所述吊篮12还设有位于重心位置的容纳水氢原料的原料箱18。通过液泵33抽取甲醇水原料进入重整器进行分离，排出的废气携带大量热量，可以利用其来推动热机运转，实现能量的高效利用。同时产生的氢气可以通过燃料电池转换为电能，驱动电机15运转带动旋翼13运转，或驱动气泵、单向气阀等设备运转，实现无人机的飞行。

更佳地，参考图1所示，所述吊篮12设有乘员舱88，乘员舱内设有座椅89，可以搭载乘员进行观光、巡逻、勘探等。

更佳地，所述吊篮12设有功能附件38，所述功能附件包括摄像机、侦测仪、储物箱、播种机、农药喷洒器中至少一种。配置不同的功能附件即可实现无人机的不同功能，使其可以在不同的应用领域得到广泛利用。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。