一種具有防冰除冰功能的氣壓調(diào)節(jié)閥門(mén)及浮空器的制作方法

本發(fā)明涉及一種浮空器的閥門(mén)裝置，尤其涉及的是一種具有防冰除冰功能的氣壓調(diào)節(jié)閥門(mén)及浮空器。

背景技術(shù)：

閥門(mén)作為一種流體介質(zhì)流通中斷選擇或密封壓力調(diào)節(jié)的工具已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，它的好壞以及合理與否，對(duì)系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要，特別是對(duì)于微壓差的浮空器。諸如氣球、飛艇等浮空器使用的氣壓調(diào)節(jié)閥門(mén)，具有調(diào)節(jié)浮空器壓力的作用，若閥門(mén)不能夠正常打開(kāi)則浮空器存在超壓囊體爆裂的危險(xiǎn)，若閥門(mén)不能正常關(guān)閉浮空器存在壓差過(guò)小不能保持氣動(dòng)外形的風(fēng)險(xiǎn)。

影響閥門(mén)正常打開(kāi)關(guān)閉的原因主要有機(jī)械或電子故障，浮空器是全天候運(yùn)行的飛行器，使用環(huán)境包括雨雪、冰雹等極端天氣，當(dāng)浮空器閥門(mén)的閥蓋被冰凍住時(shí)，閥門(mén)將不能打開(kāi)；當(dāng)浮空器閥門(mén)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，密封處被冰雪覆蓋，閥門(mén)將不能形成密封。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種具有防冰除冰功能的氣壓調(diào)節(jié)閥門(mén)及浮空器，通過(guò)主動(dòng)加熱和被動(dòng)除冰實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括閥芯、加熱膜、溫度傳感器和密封圈，所述加熱膜設(shè)置在閥芯的內(nèi)表面，所述加熱膜由內(nèi)至外包括依次連接的粘結(jié)層、內(nèi)導(dǎo)熱絕緣層、加熱層、外導(dǎo)熱絕緣層和絕熱層，所述粘結(jié)層粘結(jié)在閥芯的內(nèi)表面，所述溫度傳感器設(shè)置在閥芯的內(nèi)表面，所述密封圈封裝在閥芯的邊緣；所述加熱膜的加熱功率滿足以下公式：

p≥(cpm·δτ+h)·v·a·ω，

其中：p為加熱膜額定功率；cpm為比熱容，δτ為環(huán)境溫度與目標(biāo)溫度差，h為冰融化的比焓；v為閥門(mén)所在囊體的垂直速度；a為閥芯的表面積；ω為空氣中液態(tài)水含量。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述加熱膜與閥芯相匹配，所述加熱膜為方形或者圓形。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述粘結(jié)層通過(guò)導(dǎo)熱硅膠固定在閥芯的內(nèi)表面。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述氣壓調(diào)節(jié)閥門(mén)還包括防雨條，所述防雨條沿閥芯外表面垂直向下設(shè)置在閥芯的外圍。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述防雨條沿閥芯的外圍構(gòu)成方形或圓形區(qū)域。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述溫度傳感器探測(cè)到溫度低于0℃，驅(qū)動(dòng)加熱層加熱，當(dāng)溫度傳感器探測(cè)到溫度高于10℃，停止加熱。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述密封圈為不吸水的硅橡膠材料制成。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，使用加熱絲替換所述加熱膜。

一種浮空器，所述浮空器上使用如所述的氣壓調(diào)節(jié)閥門(mén)。

所述氣壓調(diào)節(jié)閥門(mén)設(shè)置在浮空器囊體的底部，所述防雨條沿浮空器囊體的底部設(shè)置在閥芯的外圍。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明能夠保證閥門(mén)的活動(dòng)部位結(jié)冰后能夠在加熱后除冰；密封圈不吸收水分但足夠柔軟，能夠形成密封但不被凍結(jié)；閥門(mén)周?chē)姆烙陾l能夠阻止雨水在閥門(mén)上累積，減少結(jié)冰體量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是加熱膜的剖視圖；

圖3是浮空器囊體的底部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的仰視圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖1～4所示，本實(shí)施例的浮空器囊體7的底部使用的氣壓調(diào)節(jié)閥門(mén)1。

本實(shí)施例的閥門(mén)1包括閥芯4、加熱膜2、溫度傳感器5、密封圈3和防雨條6，所述加熱膜2設(shè)置在閥芯4的內(nèi)表面，所述加熱膜2由內(nèi)至外包括依次連接的粘結(jié)層21、內(nèi)導(dǎo)熱絕緣層22、加熱層23、外導(dǎo)熱絕緣層24和絕熱層25，粘結(jié)層21通過(guò)導(dǎo)熱硅膠固定在閥芯4的內(nèi)表面，所述溫度傳感器5設(shè)置在閥芯4的內(nèi)表面，所述密封圈3封裝在閥芯4的邊緣，所述防雨條6沿浮空器囊體7底部的外表面垂直向下設(shè)置在閥芯4的外圍。

其他實(shí)施例中也可以使用加熱絲替換所述加熱膜，但是加熱絲或加熱膜同樣需要滿足以下加熱功率的公式。

所述加熱膜2的加熱功率滿足以下公式：

p≥(cpm·δτ+h)·v·a·ω，

其中：p為加熱膜2額定功率；cpm為比熱容，δτ為環(huán)境溫度與目標(biāo)溫度差，h為冰融化的比焓；v為閥門(mén)1所在囊體7的垂直速度；a為閥芯4的表面積；ω為空氣中液態(tài)水含量。

加熱膜2共有5層，中間是加熱膜2的加熱層23，加熱層23兩側(cè)是內(nèi)導(dǎo)熱絕緣層22和外導(dǎo)熱絕緣層24，最外層為絕熱層25可以減少熱量損失。本實(shí)施例的加熱膜2與閥芯4相匹配，所述加熱膜2為圓形。

所述溫度傳感器5探測(cè)到溫度低于0℃，驅(qū)動(dòng)加熱層23加熱，當(dāng)溫度傳感器5探測(cè)到溫度高于10℃，停止加熱，防止過(guò)熱。

圖1中閥芯4在彈簧力的作用下與密封圈3形成密封，密封圈3為軟質(zhì)硅橡膠材料，不吸收水分，防止低溫下與閥芯4凍結(jié)在一起，影響閥門(mén)1打開(kāi)。

如圖3和圖4所示，本實(shí)施例的防雨條6沿閥芯4的外圍構(gòu)成圓形區(qū)域，當(dāng)雨水沿著囊體7流向閥門(mén)1時(shí)，防雨條6起到阻斷作用，雨水在防雨條6處形成水滴下落或繞流過(guò)閥門(mén)1區(qū)域。

其他實(shí)施例中，多個(gè)需防雨的電子設(shè)備可以共用一個(gè)防雨條6形成的防雨區(qū)域。

本發(fā)明采用主動(dòng)加熱除冰式與被動(dòng)機(jī)械防冰式相結(jié)合的方式來(lái)防止閥門(mén)1結(jié)冰或除冰，能夠有效保證閥門(mén)1的活動(dòng)部位閥芯4打開(kāi)前不被冰凍住，閥芯4打開(kāi)后密封圈3處不形成積冰。其中主動(dòng)加熱除冰指用加熱膜2給閥芯4加熱，保證有結(jié)冰的情況下閥門(mén)1能夠正常打開(kāi)或關(guān)閉。其中被動(dòng)防冰方式之一是指閥門(mén)1在浮空器安裝位置周邊安裝有防雨條6，防止落在浮空器表面的雨水流到閥門(mén)1上并在低溫下凍結(jié)成冰；其中被動(dòng)防冰方式之二是指閥門(mén)1密封圈3選用非吸水的軟質(zhì)硅橡膠材料，防止密封圈3吸水被凍結(jié)了而失去了密封作用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有防冰除冰功能的氣壓調(diào)節(jié)閥門(mén)及浮空器，所述加熱膜設(shè)置在閥芯的內(nèi)表面，所述加熱膜由內(nèi)至外包括依次連接的粘結(jié)層、內(nèi)導(dǎo)熱絕緣層、加熱層、外導(dǎo)熱絕緣層和絕熱層，所述粘結(jié)層粘結(jié)在閥芯的內(nèi)表面，所述溫度傳感器設(shè)置在閥芯的內(nèi)表面，所述密封圈封裝在閥芯的邊緣；所述加熱膜的加熱功率滿足以下公式：P≥(cpm·Δτ+h)·V·A·ω，其中：P為加熱膜額定功率；cpm為比熱容，Δτ為環(huán)境溫度與目標(biāo)溫度差，h為冰融化的比焓；V為閥門(mén)所在囊體的垂直速度；A為閥芯的表面積；ω為空氣中液態(tài)水含量。本發(fā)明能夠保證閥門(mén)的活動(dòng)部位結(jié)冰后能夠在加熱后除冰；密封圈不吸收水分但足夠柔軟，能夠形成密封但不被凍結(jié)；閥門(mén)周?chē)姆烙陾l能夠阻止雨水在閥門(mén)上累積，減少結(jié)冰體量。

技術(shù)研發(fā)人員：徐亮;彭桂林;萬(wàn)小剛;陳利;楊占鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.15
技術(shù)公布日：2017.10.20